JPS61501810A - 空中線マイクロ波同軸切換スイツチ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 空中線マイクロ波同軸切換スイッチ 回路網用の切換スイッチに関する。

マイクロ波同軸回路網用の４ポート切換スイツチは対角状ポート以外のポート対 間の接続を可能とする。

ある応用において、例えば衛星通信網に冗長性を与えるために、対角接続が要望 される。例えば、付加的なスイッチ条件はパイ／４スすべき回路網の作用しない 部分を考慮することができる。

空中線およびストリップ線の両方の切換スイッチが知られている。空中線スイッ チは信頼性の向上に役立つと共に、−万のストリップ線スイッチよシ損失が少な い。特に、ス）　ＩＪッデ線の誘電体は電力損失の源である。また、ス）　ＩＪ ツブ線装置は温度変化に鋭敏でアリ、入出力伝送線路に整合することに非常な困 難さをもたらしている。このような実行は信頼性および予測性が少ない。

冗長回路網用のスイッチはＡｓ＋ｓａｄ等に対する米国特許Ｉ！４，０７０，６ ３７号Ｉｃｅ示されている。しかしながら、このスイッチはストリップ線装置で あると共に、それの形状は別個のギャピティを必要とする導体の絶縁であるとこ ろの空中線スイッチには変形し得ない。

さらに、その多大な数の精密機械的接続部は製造上および信頼性に種々の問題を 誘発する。

必要とされることは、ラテラル接続と同様な対角接続を可能とする空中線マイク ロ波同軸スイッチである。このようなスイッチは衛星応用のため罠信頼性をよシ 高くする必要があると共に、比較的簡単に製作し得る必要がある。

発明の摘要 このタイプのスイッチは、ターミナルまたはポートの方形配置を具備し、この方 形配置は横方向に延伸する４つの；ネクタパーに対向して方形配置の一側に配列 された対角状に延伸するコネクタパーを含む。上記対角状に配列されたコネクタ パーは上記他のべ一に独立的に作動可能である。電磁気的に駆動されるロッカー または他の手段はそのロンドを作動するために与えられる。

このスイッチの一つの実用において、そのポートはマイクロ波回路網用の同軸コ ネクタである。各：１ネクタバーは導電筐体の対応する溝内にある。作動時に、 バーは二つのポートの中心導体を接触させる。作動されたバーは接触されたポー ト間に空中線マイクロ波接続を形成するために包含している溝の壁と協働する。

包含されたバーが作動されなりとき、溝は各ポートを絶縁するために導波外カッ トオフとなる。

図面の簡単な説明 第１図はこの発明によるスイッチの斜視図である。

第２図は第１図のスイッチの分解組立図である。

第３図は接続バ一槽底を伴なう第１図のスイッチのＲＦキャビティユニット成分 の底面図である。

第４図は第１因のスイッチのトップクラッパアセンブリの底面図である。

好ましい実施例の説明 第１図および第２図に示したように、切換スイッチＩＱはドッグクラツノやアセ ンブリ１１．ドッグカバー１３．Ｒｐ”キャビティユニット１５．底カバー１７ および底タップ／４’アセンブリ１９を含む。ＲＦキャビティユニット１５に取 付けられているのは第１．第２゜第３および第４のターミナルまたはポート２１ ，２２゜２３および２４である。第１．第２．第３．第４および第５のコネクタ パー３１．３２，３３．３４および３５はＲＦキャビティユニット１５に属して いる。この発明によると、第５のコネクタパー３５は、第１の４つのコネクタパ ー３１．３２．３３および３４に対向してＲＦキャビティユニット１５の一側に 置かれると共に、第１および第３のポート２１および２３の電気的接続を可能と する。

第２図に示すように、各／−トｚｘ〜２４は外部導体４１および誘電体ス（−サ ４５によって分離された中心導体４３を含んでいる。この中心導体４３は、各接 続パーによって接触可能であるＲＦキャピテイユニット１５の内部に延伸してい る。このＲＦ’キャピテイユニット１５はアルミニクムのような導電材よシ精密 に作られている・と共に、共通接地形態で各ポートの外部導体４１に物理的およ び電気的に接続されている。

第２図の斜視図から分るように各ポート２１．！２゜２３および２４はそれぞれ ＲＦキャピテイユニット１５の周囲に時計＠シに設けられている。第１および第 ２のポート２１および２２は第３および第４のポートが取り付けられている側の 反対側に置かれている。

第１および第３ポートは対角状に置かれており、第２および第４のポートも同様 である。

一般的に方形の断面を有しているＲ　Ｆ中ヤピティユニット１５は、各ポートの 中心導体４３につながるようにするために、ＲＦキャビティユニットの上面から 略中間点の下までくわたる方形溝５１ｔ−含んでいる。

この方形＠　Ｓ　Ｘの内部寸法は傾斜された方形メｔ−５３および近接した万形 棚５５によって決定される。上記方形ｆｉ１５１の外部寸法は隆起５９を伴った 方形壁５７によって決定される。上記棚５５および隆起５９は第１の４つの；ネ クタパ−３１，３２，３３および３４のための比較的狭いガイドを規定するため に協働する。

上記棚５５および隆起５９の上の大きな部分はトップカバー１３を伴なった正確 な組立を可能とする。

また、第１および第３ポート２ノおよび２３とをつなぐと共に、それらの間の対 角状に張り渡すためＫ、ＲＦキャピテイユニット１５は細長状の溝６ノを含んで いる。この細長状の溝６１は、第５のコネクタ／−？−３５の正確な位置規制お よび底力／４−１７の正確な組立のために、ＲＦキャビティユニット１５の底か ら略中間点の上までにわたる隆起６３を含んでいる。

上記ＲＦキャビティユニット１５は、４つの孔６５ｔ−含み、それの上および下 （第３図のペグ７３によってかくされている）からスプリング（図示せず）が挿 入される。各スプリングは各コネクタ７ｆ−３１〜３５が作動位置となることを 可能とするために加圧される。上記ＲＦキャピテイユニット１５は、他の主要な 要素と同様に、位置規制用の孔６９および組立ぎルトを含んでいる。上記ＢＦキ ャピテイユニットの一側に形成された搭載孔７１は別の構体にスイッチ１０を搭 載するために提供される。

各コネクタバー３１〜３５は導電材の薄いストリップまたはリードである。上記 第１の４つのコネクタバー３１．３２．３３シよび３４は互いに独立し、且つそ れの各ポートに確実に接触することを可能とするために協働的に形成されている 。従うて、これらの４つのコネクタバー３１〜３４は平行でない側よυもさ１体 １１ｇ６ｌ−５０１８１０　（３）らに長い平行側を伴った台形状である。平行 でない側は平行側に対し４５°の角度を形成する。第５のコネクタパー３５は展 伸された方形状の形態を有している。

上記コネクタパー３１〜３５は５０オームの電気的インピーダンスを提供するた めに設計されている。

各コネクタパー３１〜３５の中心を通して延伸しているのはペグ７３である。各 ペグ７３はそれぞれ誘電体チューブ７７に固定されている。このチューブ７７は コネクタバーを通してペグ７３の位置決めを維持するのを助ける。各ペグ７３の 一端は、各コネクタバーを作動するために、クラクツ４７９からの機械的な駆動 動作を受けるために適合されている。各ペグ７３の他端は、クラッパ７９の動力 が除去されたとき、各コネクタパーを作動させないために、各スプリング孔６５ の中に置かれているスプリングを従動するために適合されている。

上記トップカバー１３は、平坦部８Ｊｔ−有するとピティユニット１５の方形溝 ５１内にすプ合せ状に適合するために形成されている方形状隆起部８３を有して いる。上記スイッチ１０が組立てられたとき、上記ドッグカバー１３の最底面８ ５は非対角のポート対間に４つのキャピテイを定形するためく、棚５５．隆起５ ９および方形溝５ノの基部と協働する。上記トップカバー１３は、各クラッパ２ ９に対してアクセスし得るようにするため、そこを通して延出することを各ペグ ７３に許容する４つのアクセス孔８７を含んでいる。

上記底カバー１７は同様に平坦部９ノおよび隆起部９３を含んでいる。上記底カ バー１７の最上面は、第１および第３ポート２１および２３間に渡るキャピテイ を定形するために、棚６３および細長状の溝６１の基部と協働する。上記底カバ ー１７は上記第５のコネクタパー３５に接続されるペグ７３用のアクセスホール ９７ｔ−含んでいる。

上記クラッパアセンブリ１１および１９は、外部指令に応じてコネクタパー３１ 〜３５のそれぞれの独立的な作動を可能とするために設計されている。図示され た実施例において、クラツノや７９は電磁石９９によって「オン」または「オフ 」に位置決めされている。

永久磁石９０は各指令の間、クラッパ位置を維持するために使用される。クラッ パ２９がそれの「オン」位置に切換えられたとすると、それのアームの１つが各 ペグ７３を押圧し、各コネクタバー３１〜３５をそれの作動位置に駆動する。ク ラッパ７９がそれの「オフ」位置に切換えられたとすると、上記ペグ７３上の圧 力は解除される。非接触ペグは、各コネクタバーをそれの非作動位置に置くよう にするため、各スプリングの作用によって外上方に付勢される。

動作において、クラッパ７９は、２つの各コイルのうちの一方ＫＤＣ／々ルス（ 例えば２８ゴルト）が印加されたときく磁場の出現によって作動される。作動後 、クラツノ４７９は対向するコイルに指令パルスが印加されるまで、各永久磁石 による位置に保持される。

上記クラッパ７９の動きは、上記ＲＦキャピテイユニット１５内に位置付けられ ているアセンブリを接触するために伝達される。

コネクタパー３１〜３５はそれの作動位置（オン）において、関連／−ト間に低 損失ＲＦ伝送媒体を提供する。特に、コネクタパーは接続されたポート間の同軸 伝送線の中心導体として働く。各キャピテイの壁を含む、上記ＲＦキャビティユ ニット１５の大部分は、接続されたポート間の同軸伝送線の外部導体として働く 。

コネクタバーはそれの非作動位置（オフ）におけるとき、上記各スプリングによ り、キャピテイ壁として働く対応カバー１３．１７に対して保持される。この非 作動位置において、上記キャビティユニット１５は４５　ＧＨｚにカットオフ周 波数を伴った導波体となる。

この条件はＤＣから１８．０　ＧＨｚの設計動作帯域における高絶縁特性を提供 する。各コネクタ・く−に対し、上記カバー１３．１７および上記溝５１．６１ の底トノ間に形成される導波体の断面は約０．１３１インチ幅および約０．０７ １インチ深さである。

通常の用法においては、上記第１および第３のコネクタパー３１．３３が作動さ れるようになるか、ある−は上記第２および第４のコネクタパー３２および３４ が作動されるようになるかのいずれかである。上記第５のコネクタパー３５は欠 陥要素をバイノダスするために作動されるようになると共に、スイッチ回路網の 分離部分に信号を向は直す。

上述によると、空中線マイクロ波同軸スイッチはラテラル接続と同様な対角接続 を可能とする。このスイッチは、作動をもたらすために必要とされる機械的な部 品／サブアセンブリの数が相対的に少ないので、信頼性が高く且つ製造すること が相対的に簡単である。

当業者は、多くの変形や変更がこの発明に容易に適用し得るということを確める ことができる。例えば、よシ高い周波数やＲＦ’電力範囲は適当なマツチングや スケーリングによりて適応され得る。また、この設計アプローチはマルチポール −マルチスロースイッチ形状の変形を包含するために展開することができる。こ れらおよび他の実施例およびそれらの変形はこの発明の範囲内で用いてもよい。

国　ＶＡ　調　査　謡　失 肪芋（ＤＨ６１−５０１８１０（５）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１および第３のポートが互いに対角状に配列される第１．第２．第３お よび第４のポートを含み、第１および第２の側の近接空間に分離するポート方形 配置と、 作動時に上記第１および第２のポートとを電気的に接続する第１のバー、作動時 に上記第２および第３のポートとを電気的に接続する第２のバー、作動時に上記 第３および第４のポートとを電気的に接続する第３のバーおよび作動時に上記第 ４および第３のバーを電気的に接続する第４のバーを含み、上記第１，第２，第 ３および第４のバーは非作動時に上記ポート方形配置の上記第１の側に位置付け られる作動可能な第１，第２，第３および第４のバーと、 作動時に上記第１および第３のポートとを電気的に接続する第５のバーを含み、 上記第５のバーは非作動時に上記ポート方形配置の上記第２の側に位置付けられ る作動可能な第５のバーおよび 上記第５のバーにより上記第１．第２．第３および第４のバーを独立的に作動さ せるために、上記各バーを駆動する駆動手段とを具備するスイッチ。
2. （２）第１，第２，第３および第４のキャピティと、上記各バーに対応する各キ ャピティ筐体とをさらに含み、各キャビティが作動されたバーによつては接続さ れない上記ポート対間に伝送する信号を無視する構成となっている請求の範囲１ のスイッチ。
3. （３）上記各キャビティは導波外力ットオフを規定することをさらに特徴とした 請求範囲２のスイッチ。