RU2578295C1 - Waveguide switch - Google Patents

Waveguide switch Download PDF

Info

Publication number
RU2578295C1
RU2578295C1 RU2014153517/28A RU2014153517A RU2578295C1 RU 2578295 C1 RU2578295 C1 RU 2578295C1 RU 2014153517/28 A RU2014153517/28 A RU 2014153517/28A RU 2014153517 A RU2014153517 A RU 2014153517A RU 2578295 C1 RU2578295 C1 RU 2578295C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
teeth
axis
coil
waveguide switch
Prior art date
Application number
RU2014153517/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роман Анатольевич Рысов
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир)
Priority to RU2014153517/28A priority Critical patent/RU2578295C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2578295C1 publication Critical patent/RU2578295C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/10Auxiliary devices for switching or interrupting
    • H01P1/12Auxiliary devices for switching or interrupting by mechanical chopper
    • H01P1/122Waveguide switches

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to microwave engineering and represents waveguide switch. Switch comprises concentric rotor and stator with waveguide channels made in them, control unit, device to lock rotor relative to stator and actuating device. Actuator is composed of concentric magnetic conductor in form of ring and rotor. Magnetic conductor has on internal surface of even number of teeth of at least four, arranged symmetrically about the axis of symmetry of magnetic conductor in each pair of teeth. On each tooth inductance coil is wound. Coil located on teeth of each pair, electrically connected to each other so that beginning of winding of first coil is connected to end winding of second coil, and idle coil outputs are connected to control unit. Rotor of actuating device is magnet in form of cylinder and is mechanically secured to rotor axis of waveguide switch, magnetic poles are located parallel to axis of one of poles (S or N) covers ends of teeth of one half of coils, and other pole (N or S) covers one or more teeth ends of other half of coils.
EFFECT: technical result is enabling direct switching between any positions.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и предназначено для быстродействующей коммутации широкополосных волноводных трактов высокого уровня мощности.The invention relates to microwave electronics and is intended for high-speed switching of broadband waveguide paths of a high power level.

Известен волноводный переключатель, содержащий статор, в котором размещены входные и выходные каналы, и ротор, расположенный соосно внутри него, в котором выполнены коммутирующие каналы. Ротор состоит из двух частей, расположенных симметрично относительно его оси и соединенных пружинами, причем каждая часть ротора установлена с возможностью поджатия к статору посредством фиксирующего механизма, состоящего из трех кулачков, размещенных между частями ротора (а.с. СССР №1282243, Н01Р 1/12, 1987).Known waveguide switch containing a stator in which the input and output channels are located, and a rotor located coaxially inside it, in which the switching channels are made. The rotor consists of two parts located symmetrically about its axis and connected by springs, and each part of the rotor is installed with the possibility of compression to the stator by means of a locking mechanism consisting of three cams placed between the parts of the rotor (AS USSR No. 1282243, Н01Р 1 / 12, 1987).

Недостатком переключателя является малое быстродействие, большие габариты и малая надежность, обусловленная сложностью конструкции.The disadvantage of the switch is its low speed, large dimensions and low reliability, due to the complexity of the design.

Известен также волноводный переключатель, содержащий концентрично расположенные статор и ротор с выполненными волноводными каналами, узкие стенки которых лежат в плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора, дополнительно введены узел управления, верхнее и нижнее основания и исполнительное устройство. Исполнительное устройство выполнено в виде микродвигателя, микровыключателей, поводковой муфты, кулачка, поводка и рычага. Микродвигатель коаксиально расположен с ротором и закреплен в нижнем основании, на котором установлен узел управления, причем на валу микродвигателя установлен кулачок с поводком. На верхнем основании закреплены микровыключатели, взаимодействующие с рычагом, установленным на одном из концов вала ротора, а на другом конце вала ротора установлена поводковая муфта. Эквидистантно каналу ротора выполнены глухие отверстия. В роторе выполнены осевые пазы, заполненные ферроэпоксидом. Поводок выполнен в виде гибкого элемента. Волноводный переключатель с торцов закрыт крышкой и стаканом, укрепленными на верхнем и нижнем основаниях соответственно. Волноводный переключатель снабжен Г-образными фиксаторами, каждый из которых выполнен в виде двуплечевого рычага, установленного на оси, причем одно плечо рычага подпружинено (Патент РФ №2376689, Н01Р 1/12, 26.10.2007).A waveguide switch is also known, comprising a concentrically arranged stator and rotor with made waveguide channels, the narrow walls of which lie in a plane perpendicular to the axis of rotation of the rotor, a control unit, an upper and lower base and an actuator are additionally introduced. The actuator is made in the form of a micromotor, microswitches, a drive coupling, a cam, a lead and a lever. The micromotor is coaxially located with the rotor and is fixed in the lower base on which the control unit is mounted, and a cam with a leash is mounted on the micromotor shaft. Microswitches are mounted on the upper base, interacting with a lever mounted on one end of the rotor shaft, and a drive clutch is installed on the other end of the rotor shaft. Blind holes are made equidistant to the rotor channel. Axial grooves filled with ferroepoxide are made in the rotor. The leash is made in the form of a flexible element. The waveguide switch from the ends is closed by a lid and a glass mounted on the upper and lower bases, respectively. The waveguide switch is equipped with L-shaped latches, each of which is made in the form of a two-arm lever mounted on an axis, and one lever arm is spring-loaded (RF Patent No. 2376689, Н01Р 1/12, 10.26.2007).

Недостатками этого переключателя является малая надежность, обусловленная сложностью конструкции, а также пошаговое переключение из одного положения в другое, что приводит к сложности управления исполнительным устройством.The disadvantages of this switch are low reliability due to the complexity of the design, as well as step-by-step switching from one position to another, which leads to the difficulty of controlling the actuator.

Наиболее близким является волноводный переключатель, содержащий корпус, в котором выполнены окна ввода и вывода, ротор, имеющий коммутирующие каналы и установленный в корпусе, и исполнительное устройство, состоящее из электромагнитов, установленных симметрично по обе стороны от оси ротора, и ограничительных упоров, при этом с целью повышения виброустойчивости в него введены магнитопроводящее основание, закрепленное на оси ротора, и два сегментообразных постоянных магнита, которые установлены на магнитопроводящем основании симметрично относительно оси ротора, при этом сегментообразные постоянные магниты обращены к полюсам электромагнитов разноименными полюсами и ось их симметрии размещена под углом к линии, соединяющей центры полюсов электромагнитов, а электромагниты размещены параллельно оси ротора (а.с. СССР №1083255, Н01Р 1/12, 1984).The closest is a waveguide switch containing a housing in which input and output windows are made, a rotor having switching channels and installed in the housing, and an actuator consisting of electromagnets mounted symmetrically on both sides of the rotor axis, and limit stops, while in order to increase vibration resistance, a magnetically conductive base mounted on the axis of the rotor, and two segment-shaped permanent magnets that are mounted on a magnetically conductive base symmetrically about the axis of the rotor, while segment-shaped permanent magnets face the poles of the electromagnets with opposite poles and the axis of symmetry is placed at an angle to the line connecting the centers of the poles of the electromagnets, and the electromagnets are parallel to the axis of the rotor (AS USSR No. 1083255, Н01Р 1/12 , 1984).

Недостатком этого переключателя является ограниченное количество положений переключения.The disadvantage of this switch is the limited number of switching positions.

Технический результат изобретения заключается в возможности создания волноводного переключателя с количеством положений от 2 до К, в возможности переключения из одного положения в любое другое сразу, а не пошагово, простота управления исполнительным устройством, где К - любое четное число от четырех и более.The technical result of the invention consists in the possibility of creating a waveguide switch with a number of positions from 2 to K, in the possibility of switching from one position to any other immediately, and not step by step, ease of control of the actuator, where K is any even number from four or more.

Для достижения технического результата предлагается волноводный переключатель, содержащий концентрично расположенные статор и ротор с выполненными волноводными каналами, узкие или широкие стенки которых лежат в плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора, узел управления, устройство фиксации ротора относительно статора и исполнительное устройство. Исполнительное устройство представляет собой магнитопровод в виде кольца с зубцами на внутренней поверхности, при этом плоскость магнитопровода расположена перпендикулярно оси вращения ротора, а сам магнитопровод расположен концентрично ротору и имеет количество зубьев кратное двум и не менее четырех, располагающихся симметрично относительно оси симметрии магнитопровода в каждой паре зубьев. На каждый зубец, как на сердечник, намотана катушка индуктивности, а катушки индуктивности, находящиеся на зубцах каждой пары, электрически соединены между собой следующим образом: начало намотки первой катушки соединено с концом намотки второй катушки, а незадействованные выводы катушек подключаются к узлу управления. Ротор исполнительного устройства представляет собой магнит либо в форме цилиндра, либо одного или нескольких секторов цилиндра и помещен в центр магнитопровода и механически закреплен на оси ротора волноводного переключателя таким образом, что может свободно вращаться внутри магнитопровода совместно с ротором волноводного переключателя, при этом ось ротора волноводного переключателя изготовлена из немагнитных материалов. Магнитные полюса ротора исполнительного устройства расположены параллельно оси ротора волноводного переключателя. Один из полюсов (S или N) перекрывает торцы зубцов одной половины катушек индуктивности, а другой полюс (N или S) перекрывает один или более торцов зубцов другой половины катушек индуктивности.To achieve a technical result, a waveguide switch is proposed comprising concentrically arranged stator and rotor with made waveguide channels, narrow or wide walls of which lie in a plane perpendicular to the axis of rotation of the rotor, a control unit, a rotor fixing device relative to the stator and an actuator. The actuator is a magnetic circuit in the form of a ring with teeth on the inner surface, while the plane of the magnetic circuit is perpendicular to the axis of rotation of the rotor, and the magnetic circuit is concentric with the rotor and has a number of teeth multiple of two and at least four, located symmetrically with respect to the axis of symmetry of the magnetic circuit in each pair teeth. An inductance coil is wound on each tooth, as on a core, and inductors located on the teeth of each pair are electrically interconnected as follows: the beginning of the winding of the first coil is connected to the end of the winding of the second coil, and the unused terminals of the coils are connected to the control unit. The rotor of the actuator is a magnet either in the form of a cylinder or one or more sectors of the cylinder and is placed in the center of the magnetic circuit and mechanically fixed on the axis of the rotor of the waveguide switch so that it can freely rotate inside the magnetic circuit together with the rotor of the waveguide switch, while the axis of the waveguide rotor The switch is made of non-magnetic materials. The magnetic poles of the rotor of the actuator are parallel to the axis of the rotor of the waveguide switch. One of the poles (S or N) overlaps the ends of the teeth of one half of the inductors, and the other pole (N or S) overlaps one or more ends of the teeth of the other half of the inductors.

На фиг. 1 представлен волноводный переключатель, разрез, на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1.In FIG. 1 shows a waveguide switch, a section, in FIG. 2 is a section AA of FIG. one.

Волноводный переключатель имеет:The waveguide switch has:

1 - статор;1 - stator;

2 - ротор;2 - rotor;

3 - устройство фиксации ротора относительно статора;3 - device for fixing the rotor relative to the stator;

4 - узел управления;4 - control unit;

5 - исполнительное устройство;5 - actuator;

6 - ось ротора;6 - axis of the rotor;

7 - волноводный канал в статоре;7 - waveguide channel in the stator;

8 - волноводный канал в роторе;8 - waveguide channel in the rotor;

9 - магнитопровод;9 - magnetic circuit;

10 - катушка индуктивности;10 - inductor;

11 - ротор исполнительного устройства.11 - rotor actuator.

Переключатель работает следующим образом.The switch operates as follows.

При поступлении управляющего сигнала из узла управления 4 на катушки индуктивности 10 одной из пар возникает магнитное поле, которое, взаимодействуя с магнитным полем ротора исполнительного устройства 11, механически закрепленного на оси 6, приводит к вращению ротор 2 переключателя до совмещения волноводных каналов 7 и 8. После чего положение ротора 2 относительно статора 1 блокируется устройством фиксации 3. При этом управляющий сигнал имеет длительность, достаточную для перехода ротора 2 из одного исходного положения в другое. Для переключения волноводного переключателя в другое положение необходимо подать управляющий сигнал на любую другую пару катушек индуктивности 10. Таким образом, количество пар катушек соответствует количеству положений ротора относительно статора. За счет того, что ротор исполнительного устройства 11 представляет собой по форме либо цилиндр, либо один или несколько секторов цилиндра и помещен в центр магнитопровода 9, и один из полюсов (S или N) перекрывает торцы зубцов одной половины катушек индуктивности 10, а другой полюс (N или S) перекрывает один или более торцов зубцов другой половины катушек индуктивности 10, достигается возможность производить переключения волноводного переключателя из любого положения в любое другое сразу, а не пошагово.Upon receipt of the control signal from the control unit 4 to the inductance coils 10 of one of the pairs, a magnetic field arises, which, interacting with the magnetic field of the rotor of the actuator 11, mechanically fixed on axis 6, rotates the rotor 2 of the switch until the waveguide channels 7 and 8 are combined. After that, the position of the rotor 2 relative to the stator 1 is blocked by the locking device 3. In this case, the control signal has a duration sufficient for the rotor 2 to move from one initial position to another. To switch the waveguide switch to another position, it is necessary to apply a control signal to any other pair of inductors 10. Thus, the number of pairs of coils corresponds to the number of positions of the rotor relative to the stator. Due to the fact that the rotor of the actuator 11 is either a cylinder or one or several sectors of the cylinder and is placed in the center of the magnetic circuit 9, and one of the poles (S or N) overlaps the ends of the teeth of one half of the inductors 10 and the other pole (N or S) overlaps one or more ends of the teeth of the other half of the inductors 10, it is possible to switch the waveguide switch from any position to any other immediately, and not step by step.

Claims (1)

Волноводный переключатель, содержащий концентрично расположенные статор и ротор с выполненными волноводными каналами, узкие или широкие стенки которых лежат в плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора, узел управления, устройство фиксации ротора относительно статора и исполнительное устройство, отличающийся тем, что исполнительное устройство представляет собой магнитопровод в виде кольца с зубцами на внутренней поверхности, при этом плоскость магнитопровода расположена перпендикулярно оси вращения ротора, а сам магнитопровод расположен концентрично ротору и имеет количество зубьев кратно двум и не менее четырех и располагающихся при этом симметрично относительно оси симметрии магнитопровода в каждой паре зубьев, а на каждый зубец, как на сердечник, намотана катушка индуктивности, катушки индуктивности, находящиеся на зубцах каждой пары, электрически соединены между собой следующим образом: начало намотки первой катушки соединено с концом намотки второй катушки, а незадействованные выводы катушек подключаются к узлу управления, при этом ротор исполнительного устройства представляет собой магнит либо в форме цилиндра, либо одного или нескольких секторов цилиндра и помещен в центр магнитопровода и механически закреплен на оси ротора волноводного переключателя таким образом, что может свободно вращаться внутри магнитопровода совместно с ротором волноводного переключателя, при этом ось ротора волноводного переключателя изготовлена из немагнитных материалов, а магнитные полюса ротора исполнительного устройства расположены параллельно оси ротора волноводного переключателя и один из полюсов (S или N) перекрывает торцы зубцов одной половины катушек индуктивности, а другой полюс (N или S) перекрывает один или более торцов зубцов другой половины катушек индуктивности. A waveguide switch comprising concentrically arranged stator and rotor with made waveguide channels, narrow or wide walls of which lie in a plane perpendicular to the axis of rotation of the rotor, a control unit, a rotor fixing device relative to the stator and an actuator, characterized in that the actuator is a magnetic circuit in in the form of a ring with teeth on the inner surface, while the plane of the magnetic circuit is perpendicular to the axis of rotation of the rotor, and the magnetic circuit itself e is located concentrically to the rotor and has a number of teeth in multiples of two and not less than four and located at the same time symmetrically with respect to the axis of symmetry of the magnetic circuit in each pair of teeth, and an inductance coil, inductor coils located on the teeth of each pair are wound on each tooth as a core electrically interconnected as follows: the beginning of the winding of the first coil is connected to the end of the winding of the second coil, and the idle leads of the coils are connected to the control unit, while the rotor is The device is a magnet either in the form of a cylinder or one or more sectors of the cylinder and is placed in the center of the magnetic circuit and mechanically fixed on the axis of the rotor of the waveguide switch so that it can freely rotate inside the magnetic circuit together with the rotor of the waveguide switch, while the axis of the rotor of the waveguide switch made of non-magnetic materials, and the magnetic poles of the rotor of the actuator are parallel to the axis of the rotor of the waveguide switch and one of lusov (S or N) overlaps the ends of the teeth of one half of the inductors, and the other pole (N or S) overlaps one or more ends of the teeth of the other half of the inductors.
RU2014153517/28A 2014-12-29 2014-12-29 Waveguide switch RU2578295C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014153517/28A RU2578295C1 (en) 2014-12-29 2014-12-29 Waveguide switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014153517/28A RU2578295C1 (en) 2014-12-29 2014-12-29 Waveguide switch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2578295C1 true RU2578295C1 (en) 2016-03-27

Family

ID=55656585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014153517/28A RU2578295C1 (en) 2014-12-29 2014-12-29 Waveguide switch

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2578295C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774464C1 (en) * 2021-07-26 2022-06-21 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") Waveguide microwave switch and method for its manufacture

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1083255A1 (en) * 1981-12-11 1984-03-30 Предприятие П/Я В-8942 Waveguide selector switch
US4447793A (en) * 1982-05-13 1984-05-08 Racal-Mesl Microwave Limited Rotary actuators
SU1282243A1 (en) * 1984-10-17 1987-01-07 Предприятие П/Я Г-4125 Waveguide selector switch
RU2376689C2 (en) * 2007-10-26 2009-12-20 Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро аппаратостроения" Waveguide switch
EP1560286B1 (en) * 2004-01-29 2010-03-03 Com Dev Ltd. Hybrid microwave t-switch actuator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1083255A1 (en) * 1981-12-11 1984-03-30 Предприятие П/Я В-8942 Waveguide selector switch
US4447793A (en) * 1982-05-13 1984-05-08 Racal-Mesl Microwave Limited Rotary actuators
SU1282243A1 (en) * 1984-10-17 1987-01-07 Предприятие П/Я Г-4125 Waveguide selector switch
EP1560286B1 (en) * 2004-01-29 2010-03-03 Com Dev Ltd. Hybrid microwave t-switch actuator
RU2376689C2 (en) * 2007-10-26 2009-12-20 Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро аппаратостроения" Waveguide switch

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774464C1 (en) * 2021-07-26 2022-06-21 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") Waveguide microwave switch and method for its manufacture
RU211998U1 (en) * 2022-04-11 2022-06-30 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" waveguide switch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7791242B2 (en) DC induction electric motor-generator
US7348703B2 (en) Monopole field electric motor-generator with switchable coil configuration
EP2340602B1 (en) Permanent magnet operating machine
JP2009540776A5 (en)
CN104467345A (en) Stepping motor and timepiece provided with stepping motor
KR101278348B1 (en) Switched reluctance motor
KR20180043812A (en) AC Hybrid Exciters and Their Applications in Motors and Transformers
RU2578295C1 (en) Waveguide switch
JP2008029194A (en) Stepping motor
RU2005122646A (en) ELECTROMAGNETIC DRIVE
KR102189243B1 (en) stator using cartridge and BLDC motor comprising the same
KR101702035B1 (en) A Motor using the control magnetic line of force of permanent magnet
KR20070114615A (en) A field magnet is consist of the outer magnet and the inner magnet, an armature is the generator to keep the gap positioning between the outer magnet and inner magnet
JP2005354875A (en) Driving device
CN111684350B (en) Motor, shutter device, and imaging device
RU2014112041A (en) MAGNETIC TRANSMISSION MECHANISM WITH COILS AROUND MAGNETIC POLES EXCITED FROM PERMANENT MAGNETS
RU2659798C1 (en) Step motor
RU2656882C1 (en) Electric drive actuator unit
RU2654498C1 (en) Electromagnetic drive
KR101499165B1 (en) Step motor
JP2020512807A5 (en)
US20130334900A1 (en) Slotless electrical machines with mixed ferromagnetic/non-ferromagnetic core
RU133663U1 (en) ELECTROMAGNETIC MOTOR
JP2016144276A (en) Electromagnetic actuator, wing driving device, and camera
RU2717354C1 (en) Electric motor having diametrical electromagnetic coil

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201230