JPS61112401A - 超高周波スイツチ - Google Patents
超高周波スイツチInfo
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- JPS61112401A JPS61112401A JP59150929A JP15092984A JPS61112401A JP S61112401 A JPS61112401 A JP S61112401A JP 59150929 A JP59150929 A JP 59150929A JP 15092984 A JP15092984 A JP 15092984A JP S61112401 A JPS61112401 A JP S61112401A
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 20
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- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/10—Auxiliary devices for switching or interrupting
- H01P1/12—Auxiliary devices for switching or interrupting by mechanical chopper
- H01P1/122—Waveguide switches
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
- H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
- H01P5/107—Hollow-waveguide/strip-line transitions
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、１８ＧＨｚ以上の高い周波数領域まで利用で
きる超高周波スイッチに関し、特に機械的な接点を有す
るスイッチに関する。
きる超高周波スイッチに関し、特に機械的な接点を有す
るスイッチに関する。
一般に１８ＧＨ２以上の高周波（以下準ミリ波という。
）の高周波域のスイッチング回路として、導波管スイッ
チ形式、同軸スイッチ形式、ダイオードスイッチ形式お
よびフェライトスイッチ形式のものがある。
チ形式、同軸スイッチ形式、ダイオードスイッチ形式お
よびフェライトスイッチ形式のものがある。
導波管スイッチ形式のものは、導波管の一部を穿ってそ
の内部に回転子を設け、これを回転することにより管路
を切替える方式であり、挿入損失は著しく小さく非接続
端子間の遮断減衰量は極めて大きいので、導通状態にお
ける不整合が少なく大電力の通過に耐える特長があるが
、構造が複雑で動作消費電力も大きいうえ、スイッチン
グ時間が長い欠点があるので、特殊な用途にしか使用さ
れない。
の内部に回転子を設け、これを回転することにより管路
を切替える方式であり、挿入損失は著しく小さく非接続
端子間の遮断減衰量は極めて大きいので、導通状態にお
ける不整合が少なく大電力の通過に耐える特長があるが
、構造が複雑で動作消費電力も大きいうえ、スイッチン
グ時間が長い欠点があるので、特殊な用途にしか使用さ
れない。
同軸スイッチ形式は同軸コネクタのインタフェースの固
定部分に対して、マイクロストリップ形式の可動中心導
体を開閉動作させる構造のもので、構造が簡単で、遮断
減衰量が大きくとれ、スイッチング時間も短い特長があ
るが、数ＧＨｚ以上の周波数領域では、挿入損失が増大
し整合状態が悪化する。
定部分に対して、マイクロストリップ形式の可動中心導
体を開閉動作させる構造のもので、構造が簡単で、遮断
減衰量が大きくとれ、スイッチング時間も短い特長があ
るが、数ＧＨｚ以上の周波数領域では、挿入損失が増大
し整合状態が悪化する。
ダイオードスイッチング形式は、スイッチング時間は極
めて短いが、挿入損失が比較的大きく、遮断減衰量はあ
まり大きくないなど特性としては良好でない。
めて短いが、挿入損失が比較的大きく、遮断減衰量はあ
まり大きくないなど特性としては良好でない。
フェライトスイッチ形式は、回路に挿入されているフェ
ライト部材の磁束方向を反転させるものであるが、これ
に要する駆動電力が大きく、また超高周波領域では挿入
損失や整合状態が悪化する。
ライト部材の磁束方向を反転させるものであるが、これ
に要する駆動電力が大きく、また超高周波領域では挿入
損失や整合状態が悪化する。
以上のような各スイッチ形式の得失を考慮して本発明者
は準ミリ波帯領域においても、上記の同軸ケーブル形式
のものとほぼ同等の高周波特性とスイッチング時間を有
する「導波管用超小型スイッチ」 （特願昭５１−１４
６７７１ ＞を提案した。
は準ミリ波帯領域においても、上記の同軸ケーブル形式
のものとほぼ同等の高周波特性とスイッチング時間を有
する「導波管用超小型スイッチ」 （特願昭５１−１４
６７７１ ＞を提案した。
この出願による導波管用超小型スイッチの外形斜視図を
第１２図に、またその水平断面図および縦断面図をそれ
ぞれ第１３図および第１４図に示す。
第１２図に、またその水平断面図および縦断面図をそれ
ぞれ第１３図および第１４図に示す。
このスイッチはストリップライン形状の可動中心風体を
スイッチング素子としたもので、双極双投切替形式をは
じめ各種形式のスイッチが簡単な構造で実施できるもの
であった。
スイッチング素子としたもので、双極双投切替形式をは
じめ各種形式のスイッチが簡単な構造で実施できるもの
であった。
上記の導波管用超小型スイッチは、以上説明した利点が
あるにかかわらず、導波管インタフェースに同軸−導波
管変換器を用いるので、回線周波数が高くなってくると
、電圧定在波比と挿入損失が増大する欠点がある。
あるにかかわらず、導波管インタフェースに同軸−導波
管変換器を用いるので、回線周波数が高くなってくると
、電圧定在波比と挿入損失が増大する欠点がある。
本発明はこの問題を解決して１８ＧＨｚ以上の高周波領
域においても特性の低下を起こさない超高周波スイッチ
を提供することを目的とする。
域においても特性の低下を起こさない超高周波スイッチ
を提供することを目的とする。
本発明は、導波管モードの信号が接続される複数の端子
と、この複数の端子の信号を相互に閉接または開放する
可動の導体と、この導体を機械的に駆動する電磁手段と
を備えた超高周波スイッチにおいて、上記可動の導体は
、細長い偏平な形状であって、特性インピーダンスの低
いストリップラインの中心導体として構成され、このス
トリップラインと上記端子とを整合させるインピーダン
ス整合部材を備えたことを特徴とする。
と、この複数の端子の信号を相互に閉接または開放する
可動の導体と、この導体を機械的に駆動する電磁手段と
を備えた超高周波スイッチにおいて、上記可動の導体は
、細長い偏平な形状であって、特性インピーダンスの低
いストリップラインの中心導体として構成され、このス
トリップラインと上記端子とを整合させるインピーダン
ス整合部材を備えたことを特徴とする。
導波管と開閉スイッチ部との間にインピーダンス変換部
材を接続して回線の特性インピーダンスを低減した部分
に、ストリップライン状の細長い偏平な可動中心導体を
外部より駆動して回路を開閉することによって、周波数
特性が良好で作動時間の短い小型の超高周波スイッチを
得ることができる。
材を接続して回線の特性インピーダンスを低減した部分
に、ストリップライン状の細長い偏平な可動中心導体を
外部より駆動して回路を開閉することによって、周波数
特性が良好で作動時間の短い小型の超高周波スイッチを
得ることができる。
本発明の第一実施例の縦断面図を第１図に、また同図の
Ａ−Ａ断面を第２図に、また第２図の左半分の斜視図を
第３図に示す。
Ａ−Ａ断面を第２図に、また第２図の左半分の斜視図を
第３図に示す。
第１図において超高周波スイッチの本体５１の内部には
偏平な細長い可動中心導体５６とそれに取付けられた駆
動棒５７とは、プランジャ型ソレノイド６０のコイル６
２の付勢または釈放によって上下に反転するプランジャ
６１によって駆動される。
偏平な細長い可動中心導体５６とそれに取付けられた駆
動棒５７とは、プランジャ型ソレノイド６０のコイル６
２の付勢または釈放によって上下に反転するプランジャ
６１によって駆動される。
本実施例ではコイル６２が付勢されると、プランジャ６
１は復帰ばね６３を圧縮して、駆動棒５７をコイルばね
５９に打ち勝って押下げ、可動中心導体５６の両端の下
面は、それぞれインピーダンス変換部材５３の接点面５
３ａと電気的に接触する。コイル６２が釈放されるとプ
ランジャ６１は復帰ばね６３によって押上げられ、また
可動中心導体５６はコイルばね５９によって押上げられ
て、第４図に示すようにその上面は本体５１の下面に接
触する。この部分には図示されてないが、導波管の外導
体と同一電位になっているので、これと接触している可
動中心導体５６と導波管回線との間には大きな減衰量が
存在することになる。
１は復帰ばね６３を圧縮して、駆動棒５７をコイルばね
５９に打ち勝って押下げ、可動中心導体５６の両端の下
面は、それぞれインピーダンス変換部材５３の接点面５
３ａと電気的に接触する。コイル６２が釈放されるとプ
ランジャ６１は復帰ばね６３によって押上げられ、また
可動中心導体５６はコイルばね５９によって押上げられ
て、第４図に示すようにその上面は本体５１の下面に接
触する。この部分には図示されてないが、導波管の外導
体と同一電位になっているので、これと接触している可
動中心導体５６と導波管回線との間には大きな減衰量が
存在することになる。
この超高周波スイッチの導波管は、標準的にはＴＥ１ｏ
モードの開口部５２を有するものであるが、インピーダ
ンス変換部材５３はその内方の接点面５３ａで最少のイ
ンピーダンスとなるように設計されている。本実施例で
は多段リング壁のものを図示しているが、この接点面５
３ａの近傍では、本体５１にはキャビティ５４が設けら
れ十分な絶縁距離をとっている。
モードの開口部５２を有するものであるが、インピーダ
ンス変換部材５３はその内方の接点面５３ａで最少のイ
ンピーダンスとなるように設計されている。本実施例で
は多段リング壁のものを図示しているが、この接点面５
３ａの近傍では、本体５１にはキャビティ５４が設けら
れ十分な絶縁距離をとっている。
この場合、理論的には接点面５３ａにおける回路の特性
インピーダンスとストリップラインである偏平可動中心
導体５６のそれとを合致させれば、広範囲な波帯域にお
いて低い電圧定在波比が得られるわけであるが、実際に
は６０〜８５オ一ム程度にとることによって実用上問題
はなくなる。このように導波管路の特性インピーダンス
が減少した部分においてスイッチングを行うことが本発
明の特長の一つである。
インピーダンスとストリップラインである偏平可動中心
導体５６のそれとを合致させれば、広範囲な波帯域にお
いて低い電圧定在波比が得られるわけであるが、実際に
は６０〜８５オ一ム程度にとることによって実用上問題
はなくなる。このように導波管路の特性インピーダンス
が減少した部分においてスイッチングを行うことが本発
明の特長の一つである。
第３図の振れ止めガイド６４は可動中心導体５６の運動
を正しい方向に規制するためのもので、これによって可
動中心導体５６の移動距離を十分な遮断減衰量が得られ
る程度に大きくすることができる。
を正しい方向に規制するためのもので、これによって可
動中心導体５６の移動距離を十分な遮断減衰量が得られ
る程度に大きくすることができる。
以上説明した第一実施例はコイル６２が付勢された場合
に導波管路が閉成されるものである。従って常時閉成路
が形成され、外部信号の送達時に開路される場合には、
第５図に示すようにインピーダンス変換部材５３を天地
転倒すればよい。
に導波管路が閉成されるものである。従って常時閉成路
が形成され、外部信号の送達時に開路される場合には、
第５図に示すようにインピーダンス変換部材５３を天地
転倒すればよい。
第６図および第７図に本発明の第二実施例として、入出
力端子が１対１でなく１対２または２対２に配置される
場合を示す。これは二組の可動中心導体が一つ接点面と
接触するのでインピーダンス変換部材５３の接点面５３
ａの面積が大きくなっている。入出力端子が１対２の場
合の平面図を第６図に、同じく２対２の平面図を第７図
に示す。
力端子が１対１でなく１対２または２対２に配置される
場合を示す。これは二組の可動中心導体が一つ接点面と
接触するのでインピーダンス変換部材５３の接点面５３
ａの面積が大きくなっている。入出力端子が１対２の場
合の平面図を第６図に、同じく２対２の平面図を第７図
に示す。
以上の例ではインピーダンス変換部材が多段リッジ形の
ものであったが、これを第８図に示すように線型比例形
に実施しても、第９図に示すように特殊関数形に実施し
てもよい。
ものであったが、これを第８図に示すように線型比例形
に実施しても、第９図に示すように特殊関数形に実施し
てもよい。
またインピーダンス変換部材をリッジ形でなく円錐形に
することによってスイッチ全体を小型化することもでき
る。この場合には広帯域特性が若干低下するが特性より
も小型化を要望されるような回路に適用される。その平
面図を第１０図に、断面図を第１１図に示す。
することによってスイッチ全体を小型化することもでき
る。この場合には広帯域特性が若干低下するが特性より
も小型化を要望されるような回路に適用される。その平
面図を第１０図に、断面図を第１１図に示す。
Ｃ発明の効果〕
本発明を実施することによって、１８ＧＨｚ以上の高周
波でも周波数特性がよく、挿入損失が少なく、スイッチ
ング時間の短い超高周波スイッチが得られる。各種の入
出力端子について実施することができ、消費電力が少な
（、かつ小型化され、しかも低コストで実用化される。
波でも周波数特性がよく、挿入損失が少なく、スイッチ
ング時間の短い超高周波スイッチが得られる。各種の入
出力端子について実施することができ、消費電力が少な
（、かつ小型化され、しかも低コストで実用化される。
またこの製品を取付ける場合の工数は著しく低減される
効果がある。
効果がある。
第１図は本発明の第一実施例の縦断面図。
第２図は第１図のＡ−Ａ断面図。
第３図は第２図の左半分の斜視図。
第４図は第１図の開放時の縦断面図。
第５図は第１図とコイルの付勢状態が反対となる場合の
縦断面図。 第６図は本発明の第二実施例で入出力端子が１対１のも
のの平面図。 第７図は上記実施例で入出力端子が２対２のものの平面
図。 第８図は直線状インピーダンス変換のものの縦断面部分
図。 第９図は特殊関数状インピーダンス変換のものの縦断面
部分図。 第１０図は円錐形インピーダンス変換のものの平面図。 第１１図は第１０図の縦断面図。 第１２図は従来例構造の外形斜視図。 第１３図は上記従来例の平面断面図。 第１４図は上記従来例の縦断面図。 ５１・・・本体、５２・・・方形導波管の開口部、５３
・・・インピーダンス変換部材、５３ａ・・・接点面、
５４・・・キャビティ、５５・・・ステンプレスのイン
ピーダンス変換部材、５６・・・可動中心導体、５７・
・・駆動棒、５８ａ 、５８ｂ・・・駆動棒をカイトす
る穴、５９・・・コイルばね、６０・・・プランジャ型
ソレノイド、６１・・・プランジャ、６２・・・コイル
、６３・・・復帰ばね、６４・・・振れ止めガイド。 」で二 も１ 圏 尼２回 池４回 さ５グ 篤６ 図 島７図 ；￥）８ン 馬９因 策１０回 島１１圓 尼１Ｂ ［２１ 鼠１４２ 手続補正書 昭和１ｏ年／θ月７左日 昭和５９年特 許願第１５０９２９号２− 発”ｔｌ
’）名称上１も用シ嵯えイ、７ケ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者閉本忠弘 ４、代理人 ５、 補正命令の日付（自発補正） 訂正明細書 １、発明の名称 超高周波スイッチ ２、特許請求の範囲 （１）導波管モードの信号が接続される複数の端子と、 この複数の端子の信号を相互に閉接または開放する可動
の導体と、 この導体を機□械的に駆動する手段と を備えた超高周波スイッチにおいて、 上記可動の導体はストリップラインの中心導体として構
成され、 このストリップラインの端合と上記゛″ 管モー備え、 上記可動の導体はこの変換部材に対し、接続と■温点）
ムエ逍造である ことを特徴とする超高周波スイッチ。 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、１８ＧＨｚ以上の高い周波数領域まで利用で
きる超高周波スイッチに関し、特に機械的な接点を有す
るスイッチに関する。 〔従来の技術〕 一般に１８ＧＨｚ以上の高周波（以下準ミリ波という。 ）の高周波域のスイッチング回路として、導波管スイッ
チ形式、同軸スイッチ形式、ダイオードスイッチ形式お
よびフェライトスイッチ形式のものがある。 導波管スイッチ形式のものは、導波管の一部を穿ってそ
の内部に回転子を設け、これを回転することにより管路
を切替える方式であり、挿入損失は著しく小さく非接続
端子間の遮断減衰量は極めて大きいので、大電力の通過
に耐える特長があるが、構造が複雑であること、大きな
すｎ性モーメントを有する回転子を動かしてスイッチを
切り替えるために駆動電力が大きいとともに、スイッチ
ング時間が長いことなどの欠点があるので、特殊な用途
にしか使用されない。 同軸スイッチ形式は同軸コネクタのインタフェースの固
定部分に対して、ストリップライン形式の可動中心導体
を開閉動作させる構造のもので、構造が簡単で、遮断減
衰量が大きくとれ、スイッチング時間も短い特長がある
が、数ＧＨｚ以上の周波数領域では、挿入損失が増大し
整合状態が悪化する。 ダイオードスイッチング形式は、スイッチング時間は極
めて短いが、挿入損失が比較的大きく、遮断減衰量はあ
まり大きくないなど特性としては良好でない。 フェライトスイッチ形式は、回路に挿入されているフェ
ライト部材の印加磁束方向を反転させるものであるが、
これに要する駆動電力が大きく、また超高周波領域では
挿入損失や整合状態が悪化する。 以上のような各スイッチ形式の得失を考慮して本発明者
は準ミリ波帯領域においても、上記の同軸スイッチ形式
のものとほぼ同等の高周波特性とスイッチング時間を有
する「導波管用超小型スイッチＪ （特願昭５ｌ−１４
６７７１）を提案した。 この出願による導波管用超小型スイッチの外形斜視図を
第１２図に、またその水平断面図および縦断面図をそれ
ぞれ第１３図および第１４図に示す。 このスイッチはストリップライン形状の可動中心導体を
スイッチング素子としたもので、双極双投切替形式をは
じめ各種形式のスイッチが簡単な構造で実施できるもの
であった。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記の導波管用超小型スイッチは、以上説明した利点が
あるにかかわらず、導波管インタフェースに同軸−導波
管変換器を用いるので、回線周波数が高くなってくると
、電圧定在波比と挿入損失が増大する欠点がある。 本発明はこの問題を解決して１８ＧＨｚ以上の高周波領
域においても特性の低下を起こさない超高周波スイッチ
を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、導波管モードの信号が接続される複数の端子
と、この複数の端子の信号を相互に閉接または開放する
可動の導体と、この導体を機械的に駆動する手段とを備
えた超高周波スイッチにおいて、 上記可動の導体はストリップラインの中心導体として構
成され、このストリップラインと上記端子とを、整合さ
せるインピーダンス整合部材を導波管の中に備えたこと
を特徴とする。 〔作 用〕 導波管と開閉スイッチ部との間にインピーダンス変換部
材を接続して回路の特性インピーダンスを低減した部分
に、ストリップライン状の細長い偏平な可動中心導体を
外部より駆動して回路を開閉することによって、周波数
特性が良好で作動時間の短い小型の超高周波スイッチを
得ることができる。 〔実施例〕 本発明の第一実施例の縦断面図を第１図に、また同図の
Ａ−Ａ断面を第２図に、また第２図の左半分の斜視図を
第３図に示す。 第１図において超高周波スイッチの本体５１の内部には
偏平な細長い可動中心導体５６とそれに取付けられた駆
動棒５７とは、プランジャ型ソレノイド６０のコイル６
２の付勢または釈放によって上下に反転するプランジャ
６１によって駆動される。 本実施例ではコイル６２が付勢されると、プランジャ６
１は復帰ばね６３を圧縮して、駆動棒５７をコイルばね
５９に打ち勝って押下げ、可動中心導体５６の両端の下
面は、それぞれインピーダンス変換部材５３の接点面５
３ａと電気的に接触する。コイル６２が釈放されるとプ
ランジャ６１は復帰ばね６３によって押上げられ、また
可動中心導体５６はコイルばね５９によって押上げられ
て、第４図に示すようにその上面は本体５１の下面に接
触する。この部分には図示されてないが、導波管の外導
体と同一電位になっているので、これと接触している可
動中心導体５６と導波管回線との間には大きな減衰量が
存在することになる。 この超高周波スイッチの導波管は、標準的にはＴＥ、、
モードの開口部５２を有するものであるが、インピーダ
ンス変換部材５３はその内方の接点面５３ａで最少のイ
ンピーダンスとなるように設計されている。本実施例で
は多段リッジ型のものを図示しているが、この接点面５
３ａの近傍では、本体５１にはキャビティ５４が設けら
れ十分な絶縁距離をとっている。 この場合、理論的には接点面５３ａにおける回路の特性
インピーダンスとストリップラインである偏平な可動中
心導体５６のそれとを合致させれば、広範囲な波帯域に
おいて低い電圧定在波比が得られるわけであるが、実際
には６０〜８５オ一ム程度にとることによって実用上問
題はなくなる。このように導波管路の特性インピーダン
スが減少した部分においてスイッチングを行うことが本
発明の特長の一つである。 第３図の振れ止めガイド６４は可動中心導体５６の一運
動を正しい方向に規制するためのもので、これによって
可動中心導体５６の移動距離を十分な遮断減衰量が得ら
れる程度に大きくすることができる。 以上説明した第一実施例はコイル６２が付勢された場合
に導波管路が閉成されるものである。従って常時閉成路
が形成され、外部信号の送達時に開路される場合には、
第５図に示すようにインピーダンス変換部材５３を天地
転倒すればよい。 第６図および第７図に本発明の第二実施例として、入出
力端子がｌ対ｌでなく１対２または２対２に配置される
場合を示す。これは二組の可動中心４体が一つ接点面と
接触するのでインピーダンス変換部材５３の接点面５３
ａの面積が大きくなっている。入出力端子が１対２の場
合の平面図を第６図に、同じく２対２の平面図を第７図
に示す。 以上の例ではインピーダンス変換部材が多段リッジ形の
ものであったが、これを第８図に示すように線型比例形
に実施しても、第９図に示すように特殊関数形に実施し
てもよい。 またインピーダンス変換部材をリッジ形でなく円錐形に
することによってスイ・ノチ全体を小型化することもで
きる。この場合には広帯域特性が若干低下するが特性よ
りも小型化を要望されるような回路に適用される。その
平面図を第１０図に、断面図を第１１図に示す。 〔発明の効果〕 本発明を実施することによって、１８ＧＨ２以上の高周
波でも挿入損失が少なく、スイッチング時間が短かく、
アイソレーションの大きいスイッチが得られる。導波管
インタフェースを用いるため接続が容易であり、電圧定
在波比を低く保つことができる。またサイズも小型であ
り、製品も低コストで実用化される。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の第一実施例の縦断面図。 第２図は第１図のＡ−Ａ断面図。 第３図は第２図の左半分の斜視図。 第４図は第１図の開放時の縦断面図。 第５図は第１図とコイルの付勢状態が反対となる場合の
縦断面図。 第６図は本発明の第二実施例で入出力端子が１対１のも
のの平面図。 第７図は上記実施例で入出力端子が２対２のものの平面
図。 第８図は直線状インピーダンス変換のものの縦断面部分
図。 第９図は特殊関数状インピーダンス変換のものの縦断面
部分図。 第１０図は円錐形インピーダンス変換のものの平面図。 第１１図は第１０図の縦断面図。 第１２図は従来例構造の外形斜視図。 第１３図は上記従来例の平面断面図。 第１４図は上記従来例の縦断面図。 ５１・・・本体、５２・・・開口部、５３・・・インピ
ーダンス変換部材、５３ａ・・・接点面、５４・・・キ
ャビティ、５５・・・ステップレスのインピーダンス変
換部材、５６・・・可動中心導体、５７・・・駆動棒、
５８ａ 、５８ｂ・・・駆動棒をカイトする穴、５９・
・・コイルばね、６０・・・プランジャ型ソレノイド、
６１・・・プランジャ、６２・・・コイル、６３・・・
復帰ばね、６４・・・振れ止めガイド。 手続補正書 昭和６Ｑ年７１１Ｊ月１．３日 １、事件の表示 昭和５９年特 許Ｓ第１５０９２９号 λ 発明の名称 渇１も１ｆ１ベスイツチ３ 補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 （イス１＋フ人のもｒ４肇）。 手続補正書 昭和４０年１り月／ξ日 特許庁毛′″に 宇賀道部 殿 １、事件の表示 ゛ 昭和５９年特 許願第１５０９２９号２ 発明の
名称 超δ戸ηシ１（人イッテ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 住所 東京都練馬区関町北四丁目６番５号 −、え
、 弁理士（７８Ｚ３） 井 出 直 孝−吏゛
６：ｊ・示−２・ ５、 補正命令の日付 （自発補正） ６、補正により増加する発明の数 な し７、補正
の対象 日Ｉ１１ ４１０１．６−丸
縦断面図。 第６図は本発明の第二実施例で入出力端子が１対１のも
のの平面図。 第７図は上記実施例で入出力端子が２対２のものの平面
図。 第８図は直線状インピーダンス変換のものの縦断面部分
図。 第９図は特殊関数状インピーダンス変換のものの縦断面
部分図。 第１０図は円錐形インピーダンス変換のものの平面図。 第１１図は第１０図の縦断面図。 第１２図は従来例構造の外形斜視図。 第１３図は上記従来例の平面断面図。 第１４図は上記従来例の縦断面図。 ５１・・・本体、５２・・・方形導波管の開口部、５３
・・・インピーダンス変換部材、５３ａ・・・接点面、
５４・・・キャビティ、５５・・・ステンプレスのイン
ピーダンス変換部材、５６・・・可動中心導体、５７・
・・駆動棒、５８ａ 、５８ｂ・・・駆動棒をカイトす
る穴、５９・・・コイルばね、６０・・・プランジャ型
ソレノイド、６１・・・プランジャ、６２・・・コイル
、６３・・・復帰ばね、６４・・・振れ止めガイド。 」で二 も１ 圏 尼２回 池４回 さ５グ 篤６ 図 島７図 ；￥）８ン 馬９因 策１０回 島１１圓 尼１Ｂ ［２１ 鼠１４２ 手続補正書 昭和１ｏ年／θ月７左日 昭和５９年特 許願第１５０９２９号２− 発”ｔｌ
’）名称上１も用シ嵯えイ、７ケ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 代表者閉本忠弘 ４、代理人 ５、 補正命令の日付（自発補正） 訂正明細書 １、発明の名称 超高周波スイッチ ２、特許請求の範囲 （１）導波管モードの信号が接続される複数の端子と、 この複数の端子の信号を相互に閉接または開放する可動
の導体と、 この導体を機□械的に駆動する手段と を備えた超高周波スイッチにおいて、 上記可動の導体はストリップラインの中心導体として構
成され、 このストリップラインの端合と上記゛″ 管モー備え、 上記可動の導体はこの変換部材に対し、接続と■温点）
ムエ逍造である ことを特徴とする超高周波スイッチ。 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、１８ＧＨｚ以上の高い周波数領域まで利用で
きる超高周波スイッチに関し、特に機械的な接点を有す
るスイッチに関する。 〔従来の技術〕 一般に１８ＧＨｚ以上の高周波（以下準ミリ波という。 ）の高周波域のスイッチング回路として、導波管スイッ
チ形式、同軸スイッチ形式、ダイオードスイッチ形式お
よびフェライトスイッチ形式のものがある。 導波管スイッチ形式のものは、導波管の一部を穿ってそ
の内部に回転子を設け、これを回転することにより管路
を切替える方式であり、挿入損失は著しく小さく非接続
端子間の遮断減衰量は極めて大きいので、大電力の通過
に耐える特長があるが、構造が複雑であること、大きな
すｎ性モーメントを有する回転子を動かしてスイッチを
切り替えるために駆動電力が大きいとともに、スイッチ
ング時間が長いことなどの欠点があるので、特殊な用途
にしか使用されない。 同軸スイッチ形式は同軸コネクタのインタフェースの固
定部分に対して、ストリップライン形式の可動中心導体
を開閉動作させる構造のもので、構造が簡単で、遮断減
衰量が大きくとれ、スイッチング時間も短い特長がある
が、数ＧＨｚ以上の周波数領域では、挿入損失が増大し
整合状態が悪化する。 ダイオードスイッチング形式は、スイッチング時間は極
めて短いが、挿入損失が比較的大きく、遮断減衰量はあ
まり大きくないなど特性としては良好でない。 フェライトスイッチ形式は、回路に挿入されているフェ
ライト部材の印加磁束方向を反転させるものであるが、
これに要する駆動電力が大きく、また超高周波領域では
挿入損失や整合状態が悪化する。 以上のような各スイッチ形式の得失を考慮して本発明者
は準ミリ波帯領域においても、上記の同軸スイッチ形式
のものとほぼ同等の高周波特性とスイッチング時間を有
する「導波管用超小型スイッチＪ （特願昭５ｌ−１４
６７７１）を提案した。 この出願による導波管用超小型スイッチの外形斜視図を
第１２図に、またその水平断面図および縦断面図をそれ
ぞれ第１３図および第１４図に示す。 このスイッチはストリップライン形状の可動中心導体を
スイッチング素子としたもので、双極双投切替形式をは
じめ各種形式のスイッチが簡単な構造で実施できるもの
であった。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記の導波管用超小型スイッチは、以上説明した利点が
あるにかかわらず、導波管インタフェースに同軸−導波
管変換器を用いるので、回線周波数が高くなってくると
、電圧定在波比と挿入損失が増大する欠点がある。 本発明はこの問題を解決して１８ＧＨｚ以上の高周波領
域においても特性の低下を起こさない超高周波スイッチ
を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、導波管モードの信号が接続される複数の端子
と、この複数の端子の信号を相互に閉接または開放する
可動の導体と、この導体を機械的に駆動する手段とを備
えた超高周波スイッチにおいて、 上記可動の導体はストリップラインの中心導体として構
成され、このストリップラインと上記端子とを、整合さ
せるインピーダンス整合部材を導波管の中に備えたこと
を特徴とする。 〔作 用〕 導波管と開閉スイッチ部との間にインピーダンス変換部
材を接続して回路の特性インピーダンスを低減した部分
に、ストリップライン状の細長い偏平な可動中心導体を
外部より駆動して回路を開閉することによって、周波数
特性が良好で作動時間の短い小型の超高周波スイッチを
得ることができる。 〔実施例〕 本発明の第一実施例の縦断面図を第１図に、また同図の
Ａ−Ａ断面を第２図に、また第２図の左半分の斜視図を
第３図に示す。 第１図において超高周波スイッチの本体５１の内部には
偏平な細長い可動中心導体５６とそれに取付けられた駆
動棒５７とは、プランジャ型ソレノイド６０のコイル６
２の付勢または釈放によって上下に反転するプランジャ
６１によって駆動される。 本実施例ではコイル６２が付勢されると、プランジャ６
１は復帰ばね６３を圧縮して、駆動棒５７をコイルばね
５９に打ち勝って押下げ、可動中心導体５６の両端の下
面は、それぞれインピーダンス変換部材５３の接点面５
３ａと電気的に接触する。コイル６２が釈放されるとプ
ランジャ６１は復帰ばね６３によって押上げられ、また
可動中心導体５６はコイルばね５９によって押上げられ
て、第４図に示すようにその上面は本体５１の下面に接
触する。この部分には図示されてないが、導波管の外導
体と同一電位になっているので、これと接触している可
動中心導体５６と導波管回線との間には大きな減衰量が
存在することになる。 この超高周波スイッチの導波管は、標準的にはＴＥ、、
モードの開口部５２を有するものであるが、インピーダ
ンス変換部材５３はその内方の接点面５３ａで最少のイ
ンピーダンスとなるように設計されている。本実施例で
は多段リッジ型のものを図示しているが、この接点面５
３ａの近傍では、本体５１にはキャビティ５４が設けら
れ十分な絶縁距離をとっている。 この場合、理論的には接点面５３ａにおける回路の特性
インピーダンスとストリップラインである偏平な可動中
心導体５６のそれとを合致させれば、広範囲な波帯域に
おいて低い電圧定在波比が得られるわけであるが、実際
には６０〜８５オ一ム程度にとることによって実用上問
題はなくなる。このように導波管路の特性インピーダン
スが減少した部分においてスイッチングを行うことが本
発明の特長の一つである。 第３図の振れ止めガイド６４は可動中心導体５６の一運
動を正しい方向に規制するためのもので、これによって
可動中心導体５６の移動距離を十分な遮断減衰量が得ら
れる程度に大きくすることができる。 以上説明した第一実施例はコイル６２が付勢された場合
に導波管路が閉成されるものである。従って常時閉成路
が形成され、外部信号の送達時に開路される場合には、
第５図に示すようにインピーダンス変換部材５３を天地
転倒すればよい。 第６図および第７図に本発明の第二実施例として、入出
力端子がｌ対ｌでなく１対２または２対２に配置される
場合を示す。これは二組の可動中心４体が一つ接点面と
接触するのでインピーダンス変換部材５３の接点面５３
ａの面積が大きくなっている。入出力端子が１対２の場
合の平面図を第６図に、同じく２対２の平面図を第７図
に示す。 以上の例ではインピーダンス変換部材が多段リッジ形の
ものであったが、これを第８図に示すように線型比例形
に実施しても、第９図に示すように特殊関数形に実施し
てもよい。 またインピーダンス変換部材をリッジ形でなく円錐形に
することによってスイ・ノチ全体を小型化することもで
きる。この場合には広帯域特性が若干低下するが特性よ
りも小型化を要望されるような回路に適用される。その
平面図を第１０図に、断面図を第１１図に示す。 〔発明の効果〕 本発明を実施することによって、１８ＧＨ２以上の高周
波でも挿入損失が少なく、スイッチング時間が短かく、
アイソレーションの大きいスイッチが得られる。導波管
インタフェースを用いるため接続が容易であり、電圧定
在波比を低く保つことができる。またサイズも小型であ
り、製品も低コストで実用化される。 ４、図面の簡単な説明 第１図は本発明の第一実施例の縦断面図。 第２図は第１図のＡ−Ａ断面図。 第３図は第２図の左半分の斜視図。 第４図は第１図の開放時の縦断面図。 第５図は第１図とコイルの付勢状態が反対となる場合の
縦断面図。 第６図は本発明の第二実施例で入出力端子が１対１のも
のの平面図。 第７図は上記実施例で入出力端子が２対２のものの平面
図。 第８図は直線状インピーダンス変換のものの縦断面部分
図。 第９図は特殊関数状インピーダンス変換のものの縦断面
部分図。 第１０図は円錐形インピーダンス変換のものの平面図。 第１１図は第１０図の縦断面図。 第１２図は従来例構造の外形斜視図。 第１３図は上記従来例の平面断面図。 第１４図は上記従来例の縦断面図。 ５１・・・本体、５２・・・開口部、５３・・・インピ
ーダンス変換部材、５３ａ・・・接点面、５４・・・キ
ャビティ、５５・・・ステップレスのインピーダンス変
換部材、５６・・・可動中心導体、５７・・・駆動棒、
５８ａ 、５８ｂ・・・駆動棒をカイトする穴、５９・
・・コイルばね、６０・・・プランジャ型ソレノイド、
６１・・・プランジャ、６２・・・コイル、６３・・・
復帰ばね、６４・・・振れ止めガイド。 手続補正書 昭和６Ｑ年７１１Ｊ月１．３日 １、事件の表示 昭和５９年特 許Ｓ第１５０９２９号 λ 発明の名称 渇１も１ｆ１ベスイツチ３ 補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 （イス１＋フ人のもｒ４肇）。 手続補正書 昭和４０年１り月／ξ日 特許庁毛′″に 宇賀道部 殿 １、事件の表示 ゛ 昭和５９年特 許願第１５０９２９号２ 発明の
名称 超δ戸ηシ１（人イッテ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 住所 東京都練馬区関町北四丁目６番５号 −、え
、 弁理士（７８Ｚ３） 井 出 直 孝−吏゛
６：ｊ・示−２・ ５、 補正命令の日付 （自発補正） ６、補正により増加する発明の数 な し７、補正
の対象 日Ｉ１１ ４１０１．６−丸
Claims (1)
- （１）導波管モードの信号が接続される複数の端子と、 この複数の端子の信号を相互に閉接または開放する可動
の導体と、 この導体を機械的に駆動する電磁手段と を備えた超高周波スイッチにおいて、 上記可動の導体は、細長い偏平な形状であって、特性イ
ンピーダンスの低いストリップラインの中心導体として
構成され、 このストリップラインと上記端子とを整合させるインピ
ーダンス整合部材を備えた ことを特徴とする超高周波スイッチ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59150929A JPS61112401A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 超高周波スイツチ |
| US06/755,127 US4652840A (en) | 1984-07-20 | 1985-07-15 | Ultrahigh-frequency switch |
| EP85305047A EP0169048B1 (en) | 1984-07-20 | 1985-07-15 | Ultra-high frequency switch |
| DE8585305047T DE3584193D1 (de) | 1984-07-20 | 1985-07-15 | Ultrahochfrequenzschalter. |
| AU45045/85A AU572059B2 (en) | 1984-07-20 | 1985-07-16 | Waveguide switch |
| CA000486996A CA1233206A (en) | 1984-07-20 | 1985-07-18 | Ultrahigh-frequency switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59150929A JPS61112401A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 超高周波スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61112401A true JPS61112401A (ja) | 1986-05-30 |
| JPH0237121B2 JPH0237121B2 (ja) | 1990-08-22 |
Family
ID=15507492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59150929A Granted JPS61112401A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 超高周波スイツチ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4652840A (ja) |
| EP (1) | EP0169048B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61112401A (ja) |
| AU (1) | AU572059B2 (ja) |
| CA (1) | CA1233206A (ja) |
| DE (1) | DE3584193D1 (ja) |
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