RU2773715C1 - Control of the movement of conductors in the microwave part of the coaxial microwave switch - Google Patents

Control of the movement of conductors in the microwave part of the coaxial microwave switch Download PDF

Info

Publication number
RU2773715C1
RU2773715C1 RU2021122213A RU2021122213A RU2773715C1 RU 2773715 C1 RU2773715 C1 RU 2773715C1 RU 2021122213 A RU2021122213 A RU 2021122213A RU 2021122213 A RU2021122213 A RU 2021122213A RU 2773715 C1 RU2773715 C1 RU 2773715C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnets
control device
conductors
microwave
movement
Prior art date
Application number
RU2021122213A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Игоревич Кузюткин
Наталия Вячеславовна Дмитричкова
Дмитрий Сергеевич Колесников
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз") filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Алмаз" (АО "НПП "Алмаз")
Application granted granted Critical
Publication of RU2773715C1 publication Critical patent/RU2773715C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: microwave technology.
SUBSTANCE: invention relates to microwave technology, in particular to electromechanical coaxial microwave switches. A coaxial microwave switch contains a housing, a base, conductors, input and output lines with central internal conductors and a control device. In this case, the movement of the conductor is controlled by a pusher together with a permanent magnet, which are installed in the corresponding recesses of the base; the movement of the conductors is carried out using a control device consisting of a housing with coils, a control board and an external connector; in the center of the housing there is a shaft that is mounted in bearings pressed into the housing of the control device; on the shaft on one side an upper disk is fixed with permanent magnets that have opposite polarity relative to the polarity of the magnets on the pushers of the microwave part; two oppositely positioned magnets on the upper disk have a similar polarity of the pusher magnets; to fix the position on the upper disk of the control device, there is a lock, the movement of which is limited by stops on the base; on the other side of the shaft, a lower disk with a permanent magnet is fixed to affect the telemetry system located on the control board.
EFFECT: increase in reliability, a decrease in the failure rate, and a decrease in weight and size characteristics.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к электромеханическим коаксиальным СВЧ переключателям с магнитным переключающим узлом, используемым для переключения входных и выходных сигналов между коаксиальными линиями передачи.The invention relates to microwave technology, in particular to electromechanical coaxial microwave switches with a magnetic switching unit used to switch input and output signals between coaxial transmission lines.

Известна конструкция релейного коммутационного устройства для коммутации высокочастотных сигналов, состоящий из корпуса и основания, где находятся планки для замыкания контактов с управляющими стержнями. Коммутация каналов происходит при помощи постоянного магнита, установленного в управляющем стрежне и в электромагните. Постоянный магнит в управляющем стрежне будет отталкиваться от магнита в электромагните, когда тот находится под напряжением [Патент US №6650210].A well-known design of a relay switching device for switching high-frequency signals, consisting of a housing and a base, where there are strips for closing contacts with control rods. Channel switching occurs with the help of a permanent magnet installed in the control rod and in the electromagnet. The permanent magnet in the control rod will repel the magnet in the electromagnet when it is energized [US Patent No. 6650210].

Недостатком данной конструкции является увеличение массогабаритных характеристик за счет наличия электромагнитных катушек на каждый элемент управляющего стержня, который замыкает контакты коммутирующего устройства.The disadvantage of this design is the increase in weight and size characteristics due to the presence of electromagnetic coils for each element of the control rod, which closes the contacts of the switching device.

Ближайшим аналогом является коаксиальный СВЧ-переключатель, где переключающие элементы прижимаются к контактам магнитными силами. Во время работы в незадействованных путях переключающие элементы притягиваются действием магнитов, установленных на верхней пластине, которые преодолевают магнитные силы, установленные в корпусе, прижимающие переключающие элементы к контактам радиочастотных разъемам [Патент US №5642086].The closest analogue is a coaxial microwave switch, where the switching elements are pressed against the contacts by magnetic forces. During operation in unused paths, the switching elements are attracted by the action of magnets mounted on the top plate, which overcome the magnetic forces installed in the housing, pressing the switching elements to the contacts of the RF connectors [US Patent No. 5642086].

Недостатками известного переключателя является низкая надежность, медленное время отклика и относительно большие вносимые потери.The disadvantages of the known switch is low reliability, slow response time and relatively large insertion loss.

Целью настоящего изобретения является создание коаксиального СВЧ-переключателя с магнитным управлением коаксиальных линий передач, которое включает относительно малое количество составных частей, что приводит к небольшим размерам готового изделия.The aim of the present invention is to provide a coaxial microwave coaxial switch with magnetic control of coaxial transmission lines, which includes a relatively small number of components, resulting in a small finished product.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является конструкция управления проводниками в СВЧ-части коаксиального СВЧ-переключателя, которое обладает высокой надежностью, низкой частотой отказов и низкими массогабаритными характеристиками.The technical result of the invention is the design of the control conductors in the microwave part of the coaxial microwave switch, which has high reliability, low failure rate and low weight and size characteristics.

Технический результат достигается тем, что коаксиальный СВЧ-переключатель содержит СВЧ-часть (корпус, основание, проводники, входные и выходные линии с центральными внутренними проводниками) и управляющее устройство. Движение проводника контролирует толкатель вместе с постоянным магнитом, которые устанавливаются в соответствующие углубления основания. Все магниты, установленные в СВЧ-части, имеют одинаковую полярность. Перемещение проводников осуществляется при помощи управляющего устройства, состоящего из корпуса с катушками, платы управления и внешнего разъема. В центр корпуса помещается вал. Вал крепится в подшипниках, запрессованных в корпус управляющего устройства. На валу с одной стороны закреплен верхний диск с постоянными магнитами, которые имеют противоположную полярностью относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части. Два противоположно расположенных овальных магнита на верхнем диске имеют аналогичную полярность магнитов толкателя. Магниты на верхнем диске управляющего устройства расположены относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части таким образом, чтобы при перемещении верхнего диска управляющего устройства в одно положение по меньшей мере два магнита верхнего диска отталкивали соответствующие магниты толкателей, тем самым заставляя проводники прижиматься к центральным внутренним проводникам выходных коаксиальных линий, в то время как магниты на верхнем диске притягивают соответствующие магниты толкателей с проводниками к широкой стенке основания СВЧ-части. Для фиксации положения на верхнем диске управляющего устройства находится фиксатор, движение которого ограничено упорами на основании. На другой стороне вала закреплен нижний диск с постоянным магнитом для воздействия на систему телеметрии, находящейся на плате управления. При подаче управляющего напряжения на одну из катушек, происходит поворот вала с дисками.The technical result is achieved by the fact that the coaxial microwave switch contains a microwave part (case, base, conductors, input and output lines with central internal conductors) and a control device. The movement of the conductor is controlled by a pusher together with a permanent magnet, which are installed in the corresponding recesses of the base. All magnets installed in the microwave part have the same polarity. The movement of conductors is carried out using a control device, consisting of a housing with coils, a control board and an external connector. A shaft is placed in the center of the body. The shaft is mounted in bearings pressed into the housing of the control device. On the shaft, on one side, there is an upper disk with permanent magnets, which have the opposite polarity with respect to the polarity of the magnets on the pushers of the microwave part. The two opposite oval magnets on the top disc have the same polarity of the pusher magnets. The magnets on the upper disk of the control device are located relative to the polarity of the magnets on the pushers of the microwave part in such a way that when the upper disk of the control device is moved to one position, at least two magnets of the upper disk repel the corresponding pusher magnets, thereby forcing the conductors to press against the central inner conductors of the output coaxial lines, while the magnets on the upper disk attract the corresponding pusher magnets with conductors to the wide wall of the base of the microwave part. To fix the position, there is a latch on the upper disk of the control device, the movement of which is limited by stops on the base. On the other side of the shaft, a lower disk with a permanent magnet is fixed to act on the telemetry system located on the control board. When a control voltage is applied to one of the coils, the shaft with the disks rotates.

Изобретение поясняется с помощью чертежей: на фиг. 1 представлен общий вид коаксиального СВЧ-переключателя; фиг. 2 - продольное сечение СВЧ-части с разомкнутыми контактами; фиг 3 - продольное сечение СВЧ-части с замкнутыми контактами; фиг. 4 - вид снизу СВЧ-части; фиг. 5 - продольное сечение управляющего устройства.The invention is illustrated with the help of drawings: Fig. 1 shows a general view of a coaxial microwave switch; fig. 2 - longitudinal section of the microwave part with open contacts; Fig 3 is a longitudinal section of the microwave part with closed contacts; fig. 4 - bottom view of the microwave part; fig. 5 - longitudinal section of the control device.

Предлагаемый способ заключается в том, что коаксиальный СВЧ-переключатель содержит СВЧ-часть (корпус (1), основание (2), проводники (3), входные и выходные линии (4) с центральными внутренними проводниками (5)) и управляющее устройство (6) (фиг. 1). Движение проводника (3) контролирует толкатель (7) вместе с постоянным магнитом (8), которые устанавливаются в соответствующие углубления основания (9) (фиг. 2). Все магниты, установленные в СВЧ-части, имеют одинаковую полярность. Перемещение проводников осуществляется при помощи управляющего устройства (6), состоящий из корпуса (10) с катушками (11), платы управления (12) и внешнего разъема (13) (фиг. 5). В центр корпуса помещается вал (14). Вал крепится в подшипниках (15), запрессованных в корпус управляющего устройства. На валу с одной стороны закреплен верхний диск (16) с постоянными магнитами (17), которые имеют противоположную полярность относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части (фиг.5). Два противоположно расположенных овальных магнита (18) на верхнем диске имеют аналогичную полярность магнитов толкателя. Магниты на верхнем диске управляющего устройства расположены относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части таким образом, чтобы при перемещении верхнего диска управляющего устройства в одно положение по меньшей мере два магнита верхнего диска отталкивали соответствующие магниты толкателей, тем самым заставляя проводники прижиматься к центральным внутренним проводникам выходных коаксиальных линий (фиг. 3). В это время, в данном положении верхнего диска управляющего устройства, остальные магниты на верхнем диске притягивают соответствующие магниты толкателей с проводниками к широкой стенке основания СВЧ-части (фиг. 2). Движение всех магнитов координируется таким образом, чтобы соответствующие проводящие пути соединялись и взаимодействовали одновременно. Для фиксации положения на верхнем диске управляющего устройства находится фиксатор (19), движение которого ограничено упорами на основании (20) (фиг. 4). На другой стороне вала закреплен нижний диск (21) с постоянным магнитом для воздействия на систему телеметрии находящейся на плате управления (11) (фиг. 5). При подаче управляющего напряжения на одну из катушек (10) происходит поворот вала с дисками.The proposed method consists in the fact that the coaxial microwave switch contains a microwave part (case (1), base (2), conductors (3), input and output lines (4) with central internal conductors (5)) and a control device ( 6) (Fig. 1). The movement of the conductor (3) is controlled by the pusher (7) together with the permanent magnet (8), which are installed in the corresponding recesses of the base (9) (Fig. 2). All magnets installed in the microwave part have the same polarity. The conductors are moved using a control device (6), consisting of a housing (10) with coils (11), a control board (12) and an external connector (13) (Fig. 5). A shaft (14) is placed in the center of the body. The shaft is mounted in bearings (15) pressed into the body of the control device. On the shaft on one side is fixed the upper disk (16) with permanent magnets (17), which have the opposite polarity relative to the polarity of the magnets on the pushers of the microwave part (figure 5). The two opposite oval magnets (18) on the top disc have the same polarity of the pusher magnets. The magnets on the upper disk of the control device are located relative to the polarity of the magnets on the pushers of the microwave part in such a way that when the upper disk of the control device is moved to one position, at least two magnets of the upper disk repel the corresponding pusher magnets, thereby forcing the conductors to press against the central inner conductors of the output coaxial lines (Fig. 3). At this time, in a given position of the upper disk of the control device, the remaining magnets on the upper disk attract the corresponding magnets of the pushers with conductors to the wide wall of the base of the microwave part (Fig. 2). The movement of all the magnets is coordinated so that the corresponding conductive paths connect and interact simultaneously. To fix the position, a lock (19) is located on the upper disk of the control device, the movement of which is limited by stops on the base (20) (Fig. 4). On the other side of the shaft, a lower disk (21) with a permanent magnet is fixed to act on the telemetry system located on the control board (11) (Fig. 5). When a control voltage is applied to one of the coils (10), the shaft with disks rotates.

Таким образом конструкция управления проводниками в СВЧ-части коаксиального СВЧ-переключателя, обеспечивает высокую надежность, низкую частоту отказов и низкие массогабаритные характеристики. Позициями на чертежах обозначены:Thus, the design of the control of conductors in the microwave part of the coaxial microwave switch ensures high reliability, low failure rate and low weight and size characteristics. Positions in the drawings indicate:

1 - корпус;1 - body;

2 - основание;2 - base;

3 - проводник;3 - conductor;

4 - входные и выходные линии;4 - input and output lines;

5 - центральный внутренний проводник;5 - central inner conductor;

6 - управляющее устройство;6 - control device;

7 - толкатель;7 - pusher;

8 - постоянный магнит;8 - permanent magnet;

9 - углубление основания;9 - deepening of the base;

10 - корпус управляющего устройства;10 - housing of the control device;

11 - катушки;11 - coils;

12 - плата управления;12 - control board;

13 - внешний разъем;13 - external connector;

14 - вал;14 - shaft;

15 - подшипники;15 - bearings;

16 - верхний диск;16 - upper disk;

17 - магнит с противоположной полярностью;17 - magnet with opposite polarity;

18 - овальный магнит;18 - oval magnet;

19 - фиксатор;19 - latch;

20 - упоры на основании;20 - stops on the base;

21 - нижний диск.21 - lower disk.

Источники информацииSources of information

1. Патент US №5642086, МПК: Н01Р 53/00, опубликован 24.06.1997.1. US patent No. 5642086, IPC: H01P 53/00, published 06/24/1997.

2. Патент SU №6650210, МПК: Н01Р 51/30, опубликован 18.11.2003.2. Patent SU No. 6650210, IPC: H01P 51/30, published 11/18/2003.

Claims (1)

Коаксиальный СВЧ-переключатель содержит корпус, основание, проводники, входные и выходные линии с центральными внутренними проводниками и управляющее устройство, отличающийся тем, что движение проводника контролирует толкатель вместе с постоянным магнитом, которые устанавливаются в соответствующие углубления основания; перемещение проводников осуществляется при помощи управляющего устройства, состоящий из корпуса с катушками, платы управления и внешнего разъема; в центре корпуса находится вал, который крепится в подшипниках, запрессованных в корпус управляющего устройства; на валу с одной стороны закреплен верхний диск с постоянными магнитами, которые имеют противоположную полярность относительно полярности магнитов на толкателях СВЧ-части; два противоположно расположенных магнита на верхнем диске имеют аналогичную полярность магнитов толкателя; для фиксации положения на верхнем диске управляющего устройства находится фиксатор, движение которого ограничено упорами на основании; на другой стороне вала закреплен нижний диск с постоянным магнитом для воздействия на систему телеметрии находящейся на плате управления.The coaxial microwave switch contains a housing, a base, conductors, input and output lines with central internal conductors and a control device, characterized in that the movement of the conductor is controlled by a pusher together with a permanent magnet, which are installed in the corresponding recesses of the base; the movement of conductors is carried out using a control device, consisting of a housing with coils, a control board and an external connector; in the center of the body there is a shaft, which is mounted in bearings pressed into the body of the control device; on the shaft, on one side, an upper disk with permanent magnets is fixed, which have the opposite polarity with respect to the polarity of the magnets on the pushers of the microwave part; two oppositely located magnets on the upper disk have a similar polarity of the pusher magnets; to fix the position on the upper disk of the control device there is a latch, the movement of which is limited by stops on the base; on the other side of the shaft, a lower disk with a permanent magnet is fixed to act on the telemetry system located on the control board.
RU2021122213A 2021-07-26 Control of the movement of conductors in the microwave part of the coaxial microwave switch RU2773715C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2773715C1 true RU2773715C1 (en) 2022-06-08

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3124830A1 (en) * 1980-04-21 1983-01-13 DYNATECH - U Z, Inc., Culver City, Calif. "MICROWAVE SWITCH FOR MULTIPLE SWITCHING POSITIONS WITH INDEPENDENT TERMINALS"
GB2246663B (en) * 1989-02-28 1994-08-17 Victor Nelson Magnetic switch for coaxial transmission lines
DE69117320T2 (en) * 1990-04-12 1996-08-29 Com Dev Ltd C, T and S switches, mechanically operated by a rotating actuator
US5815057A (en) * 1996-05-17 1998-09-29 K & L Microwave Incorporated Electronically controlled switching device
DE69523453D1 (en) * 1994-05-04 2001-11-29 Teledyne Ind MICROWAVE MULTIPORT TRANSFER SWITCH
US6650210B1 (en) * 2003-03-11 2003-11-18 Scientific Components Electromechanical switch device
US6856212B2 (en) * 2002-12-16 2005-02-15 Com Dev Ltd. Incomplete mechanical contacts for microwave switches

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3124830A1 (en) * 1980-04-21 1983-01-13 DYNATECH - U Z, Inc., Culver City, Calif. "MICROWAVE SWITCH FOR MULTIPLE SWITCHING POSITIONS WITH INDEPENDENT TERMINALS"
GB2246663B (en) * 1989-02-28 1994-08-17 Victor Nelson Magnetic switch for coaxial transmission lines
JP2664516B2 (en) * 1989-02-28 1997-10-15 ビクター・ネルソン Magnetic switch and magnetic switch device
DE69117320T2 (en) * 1990-04-12 1996-08-29 Com Dev Ltd C, T and S switches, mechanically operated by a rotating actuator
DE69523453D1 (en) * 1994-05-04 2001-11-29 Teledyne Ind MICROWAVE MULTIPORT TRANSFER SWITCH
US5815057A (en) * 1996-05-17 1998-09-29 K & L Microwave Incorporated Electronically controlled switching device
US6856212B2 (en) * 2002-12-16 2005-02-15 Com Dev Ltd. Incomplete mechanical contacts for microwave switches
US6650210B1 (en) * 2003-03-11 2003-11-18 Scientific Components Electromechanical switch device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4965542A (en) Magnetic switch for coaxial transmission lines
US5652558A (en) Double pole double throw RF switch
US7633361B2 (en) Electromechanical radio frequency switch
US5451918A (en) Microwave multi-port transfer switch
US5063364A (en) C-, t- and s-switches that are mechanically operated by a rotary actuator
WO1993024949A1 (en) Microwave switch
RU2773715C1 (en) Control of the movement of conductors in the microwave part of the coaxial microwave switch
EP1278223B1 (en) High frequency relay
US3397372A (en) Proximity-magnetic means for operating microswitches
EP2286425B1 (en) Electromagnetic switch
DE3940242A1 (en) ACTUATING SOLENOID
JPS61259415A (en) Switchgear
CA2208178C (en) Magnetic switch for coaxial transmission lines
US3514728A (en) Free vane magnetic circuit
US4978935A (en) Electromagnetic relay
US3537047A (en) Electric snap switch
EP2117027B1 (en) Relay with automated overtravel adjustment
US2909625A (en) Multiple contact electrical switch
JPS5936377B2 (en) Conductive liquid wetted linear relay switch
US3141939A (en) Plural contact relay with solenoid actuator
US3407370A (en) Magnetically operated switch having opposed plural magnets
US3501719A (en) Relay construction
RU209147U1 (en) POSITION OF TERMINAL PLATES OF COAXIAL MICROWAVE SWITCH
US3277409A (en) Electromagnetic relay assembly having a flat coil and whose armature assembly is formed with a deformable stem
US9184007B1 (en) Millimeter-wave electro-mechanical stripline switch