RU2444804C1

RU2444804C1 - Magnetically-operated switchboard

Info

Publication number: RU2444804C1
Application number: RU2011101081/07A
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Гусев (RU); Сергей Николаевич Гусев; Виктор Викторович Шайкин (RU); Виктор Викторович Шайкин; Игорь Иванович Чернышев (RU); Игорь Иванович Чернышев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ПРИМА"
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2012-03-10

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: invention is related to high-frequency equipment of radio-frequency signal switching and may be used as a non-volatile antenna switchboard, which comprises a casing with a magnetically-operated contact (sealed contact reed relay) and a permanent magnet made as capable of angular displacement in the vertical plane, installed in it. The switchboard is equipped with additional sealed contact reed relays installed in radial channels made in the casing. Electric outputs of one of the sealed contact reed relay contacts have a common connection point. Electric outputs of the other contact of sealed contact reed relays are designed for connection to antenna inputs. Electric outputs of each sealed contact reed relay form a coaxial line together with the casing for passage of a radio frequency signal as sealed contact reed relay contacts close. The permanent magnet is made as capable of circular rotation around the axis of the magnet suspension.

EFFECT: increased number of switching channels and expansion of switchboard functional capabilities.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к высокочастотной технике коммутации сигналов радиочастоты и может быть использовано в качестве энергонезависимого коммутатора антенн, предназначенного, в частности, для совместной работы с аварийными радиомаяками, установленными на борту летательного аппарата, на котором для обеспечения надежности передачи сигнала бедствия применяются несколько антенных устройств, расположенных в разных точках корпуса летательного аппарата.The invention relates to a high-frequency technique for switching radio frequency signals and can be used as a non-volatile antenna switch, designed, in particular, for working together with emergency radio beacons installed on board an aircraft, on which several antenna devices are used to ensure the reliability of distress signal transmission at different points in the hull of the aircraft.

Известны конструкции коммутаторов с включенными в разрыв токоведущего провода магнитоуправляемых контактов (герконов), управляемых при помощи подвижной магнитной системы (см., например, патенты РФ на полезные модели №№56714, 6646, заявка DE №102008009002).Known are the designs of switches with magnetically controlled contacts (reed switches) included in the gap of the current-carrying wire controlled by a movable magnetic system (see, for example, RF patents for utility models No. 56714, 6646, application DE No. 102008009002).

В известных конструкциях коммутаторов реализация переключения сигнала осуществляется при помощи неподвижно закрепленного в корпусе устройства магнитоуправляемого контакта (геркона), срабатывание которого происходит при изменении положения подвижного постоянного магнита.In known designs of switches, the implementation of signal switching is carried out by means of a magnetically controlled contact (reed switch) fixed in the device casing, the actuation of which occurs when the position of the movable permanent magnet changes.

Недостатком данных конструкций являются ограничения по углу положения магнитной системы и невозможность коммутации радиочастотных сигналов.The disadvantage of these designs is the restrictions on the angle of the position of the magnetic system and the impossibility of switching RF signals.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является переключатель для сигнализации при изменении положения и ускорении (SWITH FOR SIGNALING CHANGES IN POSITION AND ACCELERATION, US Patent №5450049, Sep.12, 1995), содержащий закрепленный неподвижно в корпусе устройства герметизированный магнитоуправляемый контакт (геркон) и подвижную систему маятникового типа с постоянным магнитом, положение которого относительно корпуса устройства изменяется в зависимости от угла наклона корпуса или его ускорения. При этом в зависимости от положения постоянного магнита относительно магнитоуправляемого контакта (геркона) контакты последнего находятся в замкнутом или в разомкнутом состоянии.Closest to the technical nature of the claimed device is a switch for signaling when changing position and acceleration (SWITH FOR SIGNALING CHANGES IN POSITION AND ACCELERATION, US Patent No. 5450049, Sep.12, 1995), containing a sealed magnetically controlled contact fixedly in the device case (reed switch ) and a pendulum-type movable system with a permanent magnet, the position of which relative to the device case changes depending on the angle of inclination of the case or its acceleration. Moreover, depending on the position of the permanent magnet relative to the magnetically controlled contact (reed switch), the contacts of the latter are in a closed or open state.

Известный коммутатор обладает следующими недостатками: угол поворота подвижной системы не превышает 45°, имеется только один канал коммутации. Применение такого коммутатора на борту летательного аппарата для переключения антенных устройств аварийного радиомаяка в большинстве случаев невозможно. Технический результат изобретения заключается в расширении диапазона рабочих углов, увеличении числа каналов коммутации, а также в возможности применения коммутатора для управления радиочастотными сигналами.The known switch has the following disadvantages: the rotation angle of the mobile system does not exceed 45 °, there is only one switching channel. The use of such a switch on board an aircraft for switching antenna devices of an emergency beacon is in most cases impossible. The technical result of the invention is to expand the range of working angles, increase the number of switching channels, as well as the possibility of using a switch to control radio frequency signals.

Указанный технический результат достигается тем, что магнитоуправляемый коммутатор, содержащий корпус с расположенными в нем магнитоуправляемым контактом (герконом) и постоянным магнитом, выполненным с возможностью углового перемещения в вертикальной плоскости, согласно изобретению снабжен по крайней мере двумя дополнительными герконами, при этом в корпусе выполнены радиальные каналы, в которых установлены герконы, электрические выводы одного из контактов герконов имеют общую точку соединения, электрические выводы другого контакта герконов предназначены для подключения к антенным вводам, причем электрические выводы каждого геркона образуют совместно с корпусом коаксиальную линию для прохождения радиочастотного сигнала при замыкании контактов геркона, а постоянный магнит выполнен с возможностью кругового вращения вокруг оси подвески магнита.The specified technical result is achieved in that the magnetically controlled switch comprising a housing with a magnetically controlled contact (reed switch) and a permanent magnet arranged in it in the vertical plane, according to the invention is equipped with at least two additional reed switches, with radial the channels in which the reed switches are installed, the electrical leads of one of the contacts of the reed switches have a common connection point, the electrical leads of another reed switches designed to connect to an antenna, wherein the electrical terminals of each reed form together with the housing coaxial line for passing the RF signal for the closure of the reed switch contacts and the permanent magnet is adapted to the circular rotation about the axis of the magnet suspension.

Кроме того, коммутатор снабжен закрепленными на поверхности корпуса дополнительными постоянными магнитами, расположенными на линии осей радиусов, проходящих между осями расположения герконов.In addition, the switch is equipped with additional permanent magnets fixed on the surface of the housing located on the line of the axes of radii passing between the axes of the reed switches.

Благодаря указанному конструктивному выполнению антенного коммутатора обеспечивается возможность его работы с высокочастотными сигналами и увеличение числа каналов коммутации, определяемого количеством используемых в конструкции коммутатора магнитоуправляемых контактов.Due to the indicated structural design of the antenna switch, it is possible to work with high-frequency signals and increase the number of switching channels, determined by the number of magnetically controlled contacts used in the design of the switch.

Охарактеризованное указанными выше существенными признаками изобретение на дату подачи заявки не известно в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия "новизна".The invention characterized by the above essential features at the filing date of the application is not known in the Russian Federation and abroad and meets the requirements of the criterion of "novelty."

Изобретение может быть реализовано промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствует требованиям критерия "промышленная применимость".The invention can be implemented industrially using well-known technical means, technologies and materials and meets the requirements of the criterion of "industrial applicability".

Заявителем не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с совокупностью отличительных признаков заявляемого изобретения, обеспечивающей достижение заявляемого технического результата, в связи с чем можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности "изобретательский уровень".The applicant has not identified technical solutions having features that match the totality of the distinguishing features of the claimed invention, ensuring the achievement of the claimed technical result, and therefore it can be concluded that the invention meets the patentability condition "inventive step".

Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 представлена в аксонометрии конструктивная схема магнитоуправляемого коммутатора (вид со стороны входа коммутатора); на фиг.2 - то же, вид со стороны размещения неподвижных постоянных магнитов.The invention is illustrated by graphic materials, where Fig. 1 shows a perspective view of a structural diagram of a magnetically controlled switch (view from the input side of the switch); figure 2 is the same, view from the side of the placement of fixed permanent magnets.

Магнитоуправляемый коммутатор содержит корпус 1, в котором выполнены радиальные каналы (не показаны) с расположенными в них магнитоуправляемыми контактами (герконами) 2. В корпусе установлен постоянный магнит 3, закрепленный в подвесе 4, выполненном с возможностью кругового вращения вокруг оси 5 подвески магнита 3 в вертикальной плоскости. Подвес 4 выполнен в виде маятника, ось вращения которого проходит через общую точку соединения электрических выводов герконов 2, являющуюся входом 6 коммутатора, а плоскость вращения параллельна плоскости размещения герконов.The magnetically-controlled switch contains a housing 1 in which radial channels (not shown) are made with magnetically-controlled contacts (reed switches) located in them 2. A permanent magnet 3 is mounted in the housing, mounted in a suspension 4 made with the possibility of circular rotation around the axis 5 of the magnet 3 suspension vertical plane. The suspension 4 is made in the form of a pendulum, the axis of rotation of which passes through the common connection point of the electrical terminals of the reed switches 2, which is the input 6 of the switch, and the plane of rotation is parallel to the plane of the reed switches.

Электрические выводы другого контакта герконов являются выходами 7 коммутатора и предназначены для подключения к антенным вводам соответствующего антенного устройства.The electrical terminals of the other contact of the reed switches are outputs 7 of the switch and are intended to be connected to the antenna inputs of the corresponding antenna device.

Электрические выводы каждого геркона 2 образуют совместно с корпусом 1 коаксиальную линию для прохождения радиочастотного сигнала при замыкании контактов геркона под действием магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом 3.The electrical leads of each reed switch 2 form, together with the housing 1, a coaxial line for the passage of the radio frequency signal when the contacts of the reed switch are closed under the action of a magnetic field created by a permanent magnet 3.

Коммутатор снабжен закрепленными на поверхности корпуса 1 дополнительными постоянными магнитами 8 (см. фиг.2), расположенными на линии осей радиусов, проходящих между осями расположения герконов (продольными осями радиальных отверстий, выполненных в корпусе). Постоянные магниты 8 предназначены для исключения "мертвых зон" коммутатора (когда не замкнут ни один из герконов) за счет создания отталкивающего момента для магнита 3.The switch is equipped with additional permanent magnets 8 attached to the surface of the housing 1 (see FIG. 2) located on the line of the axes of radii passing between the axes of the reed switches (longitudinal axes of the radial holes made in the housing). Permanent magnets 8 are designed to eliminate the "dead zones" of the switch (when not one of the reed switches is closed) by creating a repulsive moment for magnet 3.

Магнитоуправляемый коммутатор работает следующим образом.Magnetically controlled switch operates as follows.

В аварийной ситуации при падении летательного аппарата на земную (или морскую) поверхность срабатывает установленный на борту ЛА аварийный радиомаяк (не показан) и подает высокочастотный сигнал на вход 6 антенного коммутатора. В то же самое время свободно вращающийся вокруг оси 5 подвески постоянный магнит 3 под действием земной гравитации стремится занять нижнее положение. При случайной ориентации коммутатора, показанной на фиг.1, нижнее положение магнита 3 является неустойчивым из-за действия магнитных полей неподвижных постоянных магнитов 8, создающих отталкивающий момент для магнита 3. В результате этого действия магнит 3 отклоняется вправо или влево от крайнего нижнего положения. При этом оказывается замкнутым тот геркон 2, который находится на минимальном расстоянии от магнита 3. Через замкнутый геркон высокочастотный сигнал аварийного радиомаяка поступает на антенну (не показана), которая расположена в наивысшей точке корпуса потерпевшего бедствие летательного аппарата, поскольку каждое из антенных устройств подключается к противоположно расположенному геркону антенного коммутатора.In an emergency, when the aircraft falls onto the earth (or sea) surface, an emergency beacon installed on board the aircraft (not shown) is activated and supplies a high-frequency signal to input 6 of the antenna switch. At the same time, the permanent magnet 3 freely rotating around the axis of the suspension 5 tends to take a lower position under the influence of Earth's gravity. With the random orientation of the switch shown in Fig. 1, the lower position of the magnet 3 is unstable due to the action of the magnetic fields of the stationary permanent magnets 8, which create a repulsive moment for the magnet 3. As a result of this action, the magnet 3 deviates to the right or left from the lowermost position. In this case, the reed switch 2, which is located at a minimum distance from the magnet 3, turns out to be closed. Through the closed reed switch, the high-frequency signal of the emergency beacon arrives at the antenna (not shown), which is located at the highest point of the crashed aircraft body, since each of the antenna devices is connected to opposite to the reed switch of the antenna switch.

Claims

1. Magnetically-controlled switch comprising a housing with a magnetically-controlled contact (reed switch) located therein and a permanent magnet made with the possibility of angular movement in the vertical plane, characterized in that it is equipped with at least two additional reed switches, while the housing has radial channels, in which the reed switches are installed, the electrical leads of one of the contacts of the reed switches have a common connection point, the electrical leads of the other contact of the reed switches are designed to connect to antennas the input leads, and the electrical leads of each reed switch together with the housing form a coaxial line for the passage of the radio frequency signal when the contacts of the reed switch are closed, and the permanent magnet is made with the possibility of circular rotation around the axis of the magnet suspension.

2. The switch according to claim 1, characterized in that it is equipped with additional permanent magnets fixed on the surface of the housing located on the line of the axes of radii passing between the axes of the reed switches.