WO2007104528A1 - Switch arrangement with a plurality of switches arranged in the form of a matrix and method for switching switches arranged in the form of a matrix - Google Patents

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WO2007104528A1
WO2007104528A1 PCT/EP2007/002185 EP2007002185W WO2007104528A1 WO 2007104528 A1 WO2007104528 A1 WO 2007104528A1 EP 2007002185 W EP2007002185 W EP 2007002185W WO 2007104528 A1 WO2007104528 A1 WO 2007104528A1
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switch
circuit arrangement
coils
arrangement according
coil
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PCT/EP2007/002185
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Inventor
Steffen Kurth
Jörg FRÖMEL
Sebastian Voigt
Stefan Leidich
Jörg Nestler
Alexej Shaporin
Wolfram DÖTZEL
Thomas Gessner
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Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Technische Universität Chemnitz
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Definitions

  • Switch arrangement with a plurality of switches arranged in matrix form and method for switching switches arranged in matrix form
  • the invention relates to a switch arrangement with a plurality of switches arranged in rows and columns according to the preamble of the main claim and a method for actuating switches arranged in matrix form.
  • reconfigurable antennas which can be realized here, for example by interconnecting smaller individual antenna elements to so-called patch antennas of different geometries. For this purpose, a larger number of separately controllable switches is necessary. However, the cost of such intelligent antennas should not significantly exceed that of currently used non-controllable antennas. From the- For this reason, a technology for mass production of reconfigurable antennas, including the switches, is required in a cost-effective manner.
  • a bistable, magnetically actuated switch in a single version wherein the bistable arrangement allows each of the two switching states remain stable without continuous energy supply.
  • a plurality of structured layers is provided, which include at least one structured layer with a movable element.
  • the structured layers are arranged one above the other and each layer is connected to the adjacent layer.
  • One of the layers has an electromagnet or a coil.
  • the known solutions are used for the realization of individual or few switches on technically relevant surfaces, such as a chip area, since in such configurations, the cost of interconnection and addressing of the coils with the number of actuators increases massively. Geometrically dense arrays can not be realized so far. In order to integrate a very large number of such switches in a small area, it is necessary to make the actuation and addressing compact and efficient.
  • EP 0 856 866 B1 discloses magnetically actuated switches organized in a regular grid, which have a layered arrangement of a movable contact, a coil plate arranged at a distance therefrom, a contact plate with an iron core and an insulating layer.
  • the known configuration requires the connection of the coil arranged on the coil plate with orthogonally arranged address lines.
  • the connection of the conductors which are otherwise insulated from one another, requires a production technology with a high lateral resolution with the possibility of reliably producing these connection points.
  • it has to be prevented by inserting diodes that flow paths form over non-addressed coils. This in turn prevents a switching of the switching contact by changing the current directions and represents a further increase in the Heinrichsaufwands.
  • the invention has for its object to realize an array with geometrically tight, preferably bistable magnetically actuated switches Sieren, which provides low technological requirements for addressing and wiring, thereby enabling cost-effective production.
  • the frequencies are in a range in the state of the art configurable by switching arrays antennas because of the specific size, the use of conventional relay not permit and a monolithic integration into the antenna is also not possible.
  • a suitable robustness continues to be required.
  • the invention relates to a micromechanical switch terarray with preferably bistable, magnetically actuated switches.
  • the force required for switching is generated electromagnetically.
  • the holding force in the final states is applied by springs or permanent magnets.
  • the arrangement with two separate coil layers allows by superposition of magnetic forces from a technological point of view significant reduction in the driving complexity of arranged in a grid individual switch.
  • the possibility of using inexpensive production technologies makes it possible to open up new fields of application.
  • the stated object is achieved according to the invention by further developing the interconnection of coils known from ferrite core memories by superposition of the magnetic flux.
  • the field overlay is not used to magnetize a memory bit, but used to superimpose the force between two current flowing through coil and a permanent magnet to cause a change in the switching state of each of a bistable, magnetically actuated switch.
  • the addition of the magnetic fields or the superposition of the force of the two superimposed coils has the advantage that not all actuator coils must be connected locally with addressing lines, but that each coil of a row or a column of a continuous, insulated conductor, eg a insulated wire, can be made.
  • microwinning technology derived from conventional macroscopic coil production and thus multilayer metallizations with laterally high structural resolution. avoidance.
  • substrate materials such as high-resistance semiconductor wafers or non-conductors, such as glass, sapphire or alumina ceramic for the production of MEMS elements is determined less by the advantageous material properties, as to meet the customary for microtechnological processes high demands on material flatness and reproducibility .
  • the combination of modern microstructuring according to the invention such as, for example, microembossing and modified conventional methods, such as, for example, micro coil winding, constitutes an essential development step for the realization of comparatively large, mechanically complex, reconfigurable components.
  • the invention thus opens up completely new possibilities in many areas of information technology. and communication technology in which functional elements can not be downsized for physical reasons. It is considered essential to significantly improve the component quality in terms of functionality and flexibility under the conditions of a market-limiting cost limit.
  • the switch arrangement according to the invention can be hermetized simply due to the two closed material layers, namely the carrier substrate and the actuator substrate, and thereby satisfies the technical requirements of mobile communication technology.
  • the movable contact of each switch and optionally also the permanent magnet associated with each switch is attached to a foil membrane, the required mechanical robustness being given for mobile applications due to the suspension designed as a foil membrane and the low mass of the moving parts.
  • the two coil layers of the switch array provided in different planes can be designed so that only one elongate narrow coil is provided for each row or each column, which encloses the various coil cores. However, it can be arranged around each bobbin associated with him coil of the corresponding row and the corresponding column.
  • Fig. 1 is a plan view of the invention
  • Fig. 2 is a partial section through the switch array according to the invention.
  • the switch arrangement according to the invention has a carrier substrate 4 and an actuator substrate 3 lying above in the drawing, both substrates in the exemplary embodiment consisting of a material suitable for the use of high frequency technology, such as liquid crystal polymers, polyamide, Kapton and like.
  • a carrier substrate 4 On the carrier germaterial 4 is shown in FIG. 1, a field of individual antenna elements 14 in rows and columns applied at a distance from each other. Each antenna element is connected in rows and columns by way of switches 20 to the respectively adjacent antenna element 14, so that the switches 20 likewise form a matrix field.
  • Fig. 2 4 wells 5 are provided in the carrier substrate, which are structured for example by molding and in which by deposition of suitable material layers contact surfaces are provided as fixed contacts 6. These contact surfaces are connected to the individual antenna elements 14.
  • a foil membrane 7 is applied to the carrier substrate 4 or to the antenna element layer, contact elements 8 being structured opposite to the fixed contacts 6 on the foil membrane 7.
  • the film membrane 7 is attached to the carrier 4 so that a bias is applied to the contact elements 8, such that they are pressed onto the fixed contacts 6. In the region of the trough 5, the membrane film 7 is free to move. With the help of the bias the functionally important membrane rigidity is achieved.
  • the permanent magnet can also be embodied as magnetic nano- or microparticles introduced into the film.
  • the Foil membrane 7 for a switch 20 in the closed state 10 already deflected, due to the bias, the necessary contact force is generated.
  • Structured elements of a magnetic material are also applied as spool cores 11 to the actuator substrate 3 opposite to the permanent magnets 9 applied to the film membrane 7.
  • the actuator substrate 3 which may also be structured by molding, two separate layers each column in series connected coils 1 and series-connected in series coils 2, which are superimposed in different planes.
  • the coils 1, 2 and the coil cores 11 are embedded in total in an insulating material 15, which is connected as an insulating layer with the actuator substrate and also serves for mechanically fixing the coil.
  • each core two superposed coils 1, 2 are assigned.
  • a long coil can be formed for each row or each column, which then encloses all the coil cores 11 of the respective row or column.
  • the coils of each column or each row of both embodiments can be wound from a continuous wire and it is locally on the switch no change between the levels or no contact needed.
  • terminals 17 are provided for each row and terminals 17 for each column.
  • the Switches In the de-energized state of the coils 1, 2, the Switches have two states, as shown in Fig. 2, namely the closed state 10 of the switch 20 and the opened state 12.
  • the stable holding state with the switch 12 is opened is achieved by the respective coil core 11 in connection with the permanent magnet 9.
  • the holding force generated between the permanent magnet 9 and the coil core 11 is greater than the restoring force or spring force of the film membrane 7.
  • the closed state 10 of the switch 20, left in FIG. 2 is also stable, since the magnetic force between the coil core 11 and permanent magnet 10 is no longer sufficient through the larger gap portion to pull the film membrane 7 upwards.
  • the carrier substrate 4, optionally also the actuator substrate 3, can have the function of a chip housing or an outer wall of a device. Such a chip housing can be easily hermetized due to the two closed material layers.
  • the radiation is preferably carried out by the carrier substrate 4.
  • the carrier substrate is made of liquid crystal polymer and is patterned by hot stamping.
  • the individual antenna elements 14 and the contact regions 6 are defined by means of sputtering technology and lithography and subsequently galvanically reinforced.
  • the film membrane 7 has a Mylar film which carries on the side facing the carrier substrate 4 electroplated contact elements 8 and on the other side applied by screen printing and subsequently magnetized NdFeB permanent magnets 9. The film membrane 7 is stretched and by means of an adhesive with the
  • Carrier substrate 4 connected.
  • the processing of the actuator substrate 3 begins with the printing and curing of the coil cores 11 of MnZn ferrite.
  • the columns and rows organized coils 1, 2 are made by winding a thin copper enamel wire.
  • the standing out of the plane coil core serves each as a winding mandrel.
  • the winding of the individual coils 1, 2 is carried out sequentially, starting one above the other, optionally with the row or column.
  • the insulating layer 15 is applied.

Landscapes

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Abstract

The invention proposes a circuit arrangement having a plurality of switches, which are arranged in rows and columns and which each have at least one moveable contact which is subjected to spring prestress and at least one fixed contact, a coil arrangement being associated with each switch, wherein the respective switch can be actuated depending on a magnetic field produced via the coil arrangement. At least one coil (2) in a first plane with electrical drive connections (16) is associated with each row of switches (20), and at least one coil (1) in a second plane with electrical drive terminals (17) is associated with each column of switches (20), wherein the magnetic force required for actuating a switch lying at a node point (13) of a row and a column can be produced by applying current in the same direction to the terminals of the respective row and the respective column and adding the magnetic fields of the first and second coil (1, 2) of the respective switch (20).

Description

Schalteranordnung mit einer Mehrzahl von matrixförmig angeordneten Schaltern und Verfahren zum Schalten von matrixförmig angeordneten SchalternSwitch arrangement with a plurality of switches arranged in matrix form and method for switching switches arranged in matrix form
Die Erfindung betrifft eine Schalteranordnung mit einer Mehrzahl von in Reihen und Spalten angeordneten Schaltern nach der Gattung des Hauptanspruchs und ein Verfahren zum Betätigen von matrixförmig angeordneten Schaltern.The invention relates to a switch arrangement with a plurality of switches arranged in rows and columns according to the preamble of the main claim and a method for actuating switches arranged in matrix form.
In der mobilen Kommunikationstechnik entsteht ein wachsender Bedarf an rekonfigurierbaren Antennen, welche hier, beispielsweise durch das Verschalten von kleineren Einzelantennenelementen zu so genannten Patchantennen verschiedener Geometrien realisiert werden können. Dazu ist eine größere Anzahl von getrennt voneinander ansteuerbaren Schaltern notwendig. Die Kosten für solche intelligenten Antennen sollten jedoch die der gegenwärtig verwendeten, nicht steuer- baren Antennen nicht wesentlich übersteigen. Aus die- sem Grund ist eine Technologie zur Massenproduktion von rekonfigurierbaren Antennen einschließlich der Schalter in kostengünstiger Weise notwendig.In mobile communication technology, there is a growing demand for reconfigurable antennas, which can be realized here, for example by interconnecting smaller individual antenna elements to so-called patch antennas of different geometries. For this purpose, a larger number of separately controllable switches is necessary. However, the cost of such intelligent antennas should not significantly exceed that of currently used non-controllable antennas. From the- For this reason, a technology for mass production of reconfigurable antennas, including the switches, is required in a cost-effective manner.
Aus der US 2004/0 183 633 Al ist ein bistabiler, magnetisch aktuierter Schalter in einer Einzelausführung bekannt, wobei die bistabile Anordnung ermöglicht, dass jeweils beide Schaltzustände ohne kontinuierliche Energiezufuhr stabil erhalten bleiben. Dabei ist eine Mehrzahl von strukturierten Schichten vorgesehen, die mindestens eine strukturierte Schicht mit einem beweglichen Element einschließen. Dabei sind die strukturierten Schichten übereinander angeordnet und jede Schicht ist mit der benachbarten Schicht verbunden. Eine der Schichten weist einen Elektromagneten oder eine Spule auf . Die bekannten Lösungen dienen der Realisierung von einzelnen bzw. wenigen Schaltern auf technisch relevanten Flächen, wie einer Chipfläche, da bei derartigen Konfigurationen der Aufwand für Verschaltung und Adressierung der Spulen mit der Anzahl der Aktuatoren massiv steigt. Geometrisch dichte Arrays können so bislang nicht realisiert werden. Um eine sehr große Anzahl solcher Schalter auf geringer Fläche zu integrieren, ist es nötig, die Aktuierung und Adressierung kompakt und effizient zu gestalten.From US 2004/0183 633 Al a bistable, magnetically actuated switch in a single version is known, wherein the bistable arrangement allows each of the two switching states remain stable without continuous energy supply. In this case, a plurality of structured layers is provided, which include at least one structured layer with a movable element. The structured layers are arranged one above the other and each layer is connected to the adjacent layer. One of the layers has an electromagnet or a coil. The known solutions are used for the realization of individual or few switches on technically relevant surfaces, such as a chip area, since in such configurations, the cost of interconnection and addressing of the coils with the number of actuators increases massively. Geometrically dense arrays can not be realized so far. In order to integrate a very large number of such switches in a small area, it is necessary to make the actuation and addressing compact and efficient.
Aus der EP 0 856 866 Bl sind in einem regelmäßigen Raster organisierte, magnetisch betätigte Schalter bekannt, die eine schichtweise Anordnung eines beweglichen Kontakts, einer mit Abstand dazu angeordneten Spulenplatte, einer Kontaktplatte mit einem Eisenkern und einer isolierenden Schicht aufweisen. Die bekannte Konfiguration erfordert die Verbindung der auf der Spulenplatte angeordneten Spule mit orthogonal zueinander angeordneten Adressleitungen. Die lokale elekt- rische Verbindung der sonst voneinander isolierten Leiter erfordert eine Herstellungstechnologie mit einer hohen lateralen Auflösung mit der Möglichkeit, diese Verbindungsstellen zuverlässig zu erzeugen. Weiterhin muss durch Einfügen von Dioden verhindert werden, dass sich Strömpfade über nicht adressierte Spulen ausbilden. Das verhindert wiederum ein Umschalten des Schaltkontakts durch Wechsel der Stromrichtungen und stellt eine weitere Erhöhung des Her- Stellungsaufwands dar.EP 0 856 866 B1 discloses magnetically actuated switches organized in a regular grid, which have a layered arrangement of a movable contact, a coil plate arranged at a distance therefrom, a contact plate with an iron core and an insulating layer. The known configuration requires the connection of the coil arranged on the coil plate with orthogonally arranged address lines. The local electric The connection of the conductors, which are otherwise insulated from one another, requires a production technology with a high lateral resolution with the possibility of reliably producing these connection points. Furthermore, it has to be prevented by inserting diodes that flow paths form over non-addressed coils. This in turn prevents a switching of the switching contact by changing the current directions and represents a further increase in the Herstellungsaufwands.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Array mit geometrisch dicht angeordneten, vorzugsweise bistabilen magnetisch aktuierten Schaltern zu reali- sieren, welches geringe technologische Anforderungen an Adressierung und Verdrahtung stellt und dadurch eine kostengünstige Herstellung ermöglicht. Zudem besteht die Anforderung nach Eignung für die Realisierung von rekonfigurierbaren Antennen für Frequenzen der GSM- und UMTS-Bänder, wobei die Frequenzen in einem Bereich liegen, in dem entsprechend dem Stand der Technik durch Schaltarrays konfigurierbare Antennen wegen der spezifischen Baugröße den Einsatz konventioneller Relais nicht gestatten und eine monolithische Integration in die Antenne ebenso nicht möglich ist. Außerdem ist durch die zu erwartende Anwendung in mobilen Geräten weiterhin eine dafür geeignete Robustheit erforderlich.The invention has for its object to realize an array with geometrically tight, preferably bistable magnetically actuated switches Sieren, which provides low technological requirements for addressing and wiring, thereby enabling cost-effective production. In addition, there is the requirement for suitability for the realization of reconfigurable antennas for frequencies of the GSM and UMTS bands, the frequencies are in a range in the state of the art configurable by switching arrays antennas because of the specific size, the use of conventional relay not permit and a monolithic integration into the antenna is also not possible. In addition, due to the expected application in mobile devices a suitable robustness continues to be required.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs sowie durch die Merkmale des Nebenanspruchs gelöst.This object is achieved by the characterizing features of the main claim in conjunction with the features of the preamble and by the features of the independent claim.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse- rungen möglich.The measures specified in the dependent claims advantageous refinements and improvements possible.
Die Erfindung betrifft ein mikromechanisches Schal- terarray mit vorzugsweise bistabilen, magnetisch ak- tuierten Schaltern. Die zum Schalten notwendige Kraft wird elektromagnetisch erzeugt. Die Haltekraft in den Endzuständen wird durch Federn bzw. Permanentmagnete aufgebracht. Die Anordnung mit zwei getrennten Spulenlagen ermöglicht durch Überlagerung von Magnet- kräften eine aus technologischer Sicht deutliche Reduzierung der Ansteuerkomplexität der in einem Raster angeordneten Einzelschalter. Die Möglichkeit der Verwendung preiswerter Herstellungstechnologien erlaubt es, neue Anwendungsfelder zu erschließen.The invention relates to a micromechanical switch terarray with preferably bistable, magnetically actuated switches. The force required for switching is generated electromagnetically. The holding force in the final states is applied by springs or permanent magnets. The arrangement with two separate coil layers allows by superposition of magnetic forces from a technological point of view significant reduction in the driving complexity of arranged in a grid individual switch. The possibility of using inexpensive production technologies makes it possible to open up new fields of application.
Die angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die von Ferritkernspeichern bekannte Verschaltung von Spulen durch Überlagerung des magnetischen Flusses weiter entwickelt wird. Die Feldüber- lagerung wird nicht zur Magnetisierung eines Speicherbits verwendet, sondern zur Überlagerung der Kraftwirkung zwischen zwei von Strom durchflossenen Spulen und eine Permanentmagneten genutzt, um einen Wechsel des Schaltzustandes jeweils eines bistabilen, magnetisch aktuierten Schalters zu bewirken. Die Addition der Magnetfelder bzw. die Überlagerung der Kraftwirkung der zwei übereinander liegenden Spulen hat den Vorteil, dass nicht alle Aktuatorspulen lokal mit Adressierungsleitungen verbunden werden müssen, sondern dass jeweils alle Spulen einer Reihe bzw. einer Spalte aus einem durchgehenden, isolierten Leiter, z.B. einem isolierten Draht, hergestellt werden können. Es ist somit möglich, eine von der konventionellen makroskopischen Spulenherstellung abgeleitete Mikrowickeltechnologie einzusetzen und somit Mehrlagenmetallisierungen mit lateral hoher Strukturauflö- sung zu vermeiden. Die Verwendung kostenintensiver Substratmaterialien wie z.B. hochohmiger Halbleiter- wafer oder Nichtleiter, wie Glas, Saphir oder Aluminiumoxidkeramik für die Herstellung von MEMS-Elemen- ten ist weniger durch die vorteilhaften Materialeigenschaften bestimmt, als zur Erfüllen der für mikrotechnologischen Prozesse üblichen hohen Anforderungen an Materialebenheit und Reproduzierbarkeit. Die erfindungsgemäße Verbindung moderner Mikrostrukturie- rung, wie z.B. Mikroprägen und modifizierten konventionellen Verfahren, wie z.B. Mikrospulenwicklung, stellt einen wesentlichen Entwicklungsschritt für die Realisierung vergleichsweise großflächiger, mechanisch komplexer, rekonfigurierbarer Bauelemente dar. Die Erfindung ermöglicht somit völlig neue Möglichkeiten in vielen Bereichen der Informations- und Kommunikationstechnologie, bei welchen Funktionselemente aus physikalischen Gründen nicht weiter verkleinert werden können. Es wird dabei als wesentlich erachtet, die Bauelementequalität bezüglich Funktionalität und Flexibilität unter der Maßgabe einer marktbestimmenden Kostengrenze deutlich zu verbessern.The stated object is achieved according to the invention by further developing the interconnection of coils known from ferrite core memories by superposition of the magnetic flux. The field overlay is not used to magnetize a memory bit, but used to superimpose the force between two current flowing through coil and a permanent magnet to cause a change in the switching state of each of a bistable, magnetically actuated switch. The addition of the magnetic fields or the superposition of the force of the two superimposed coils has the advantage that not all actuator coils must be connected locally with addressing lines, but that each coil of a row or a column of a continuous, insulated conductor, eg a insulated wire, can be made. It is thus possible to use a microwinning technology derived from conventional macroscopic coil production and thus multilayer metallizations with laterally high structural resolution. avoidance. The use of expensive substrate materials such as high-resistance semiconductor wafers or non-conductors, such as glass, sapphire or alumina ceramic for the production of MEMS elements is determined less by the advantageous material properties, as to meet the customary for microtechnological processes high demands on material flatness and reproducibility , The combination of modern microstructuring according to the invention, such as, for example, microembossing and modified conventional methods, such as, for example, micro coil winding, constitutes an essential development step for the realization of comparatively large, mechanically complex, reconfigurable components. The invention thus opens up completely new possibilities in many areas of information technology. and communication technology in which functional elements can not be downsized for physical reasons. It is considered essential to significantly improve the component quality in terms of functionality and flexibility under the conditions of a market-limiting cost limit.
Die erfindungsgemäße Schalteranordnung lässt sich aufgrund der zwei geschlossenen Materiallagen, nämlich Trägersubstrat und Aktuatorsubstrat einfach her- metisieren und genügt dadurch den gerätetechnischen Anforderungen mobiler Kommunikationstechnik.The switch arrangement according to the invention can be hermetized simply due to the two closed material layers, namely the carrier substrate and the actuator substrate, and thereby satisfies the technical requirements of mobile communication technology.
Vorzugsweise ist der bewegliche Kontakt jedes Schalters und gegebenenfalls auch der jedem Schalter zugeordnete Dauermagnet an einer Folienmembran befestigt, wobei aufgrund der als Folienmembran ausgeführten Aufhängung und der geringen Masse der bewegten Teile die erforderliche mechanische Robustheit für mobile Anwendungen gegeben ist. Vorteilhafterweise können die zwei in unterschiedlichen Ebenen vorgesehenen Spulenlagen des Schalterar- rays so ausgebildet sein, dass für jede Reihe bzw. jede Spalte nur eine lang gestreckte schmale Spule vorgesehen ist, die die verschiedenen Spulenkerne einschließt. Es kann jedoch um jeden Spulenkern eine ihm zugeordnete Spule der entsprechenden Reihe und der entsprechenden Spalte angeordnet sein.Preferably, the movable contact of each switch and optionally also the permanent magnet associated with each switch is attached to a foil membrane, the required mechanical robustness being given for mobile applications due to the suspension designed as a foil membrane and the low mass of the moving parts. Advantageously, the two coil layers of the switch array provided in different planes can be designed so that only one elongate narrow coil is provided for each row or each column, which encloses the various coil cores. However, it can be arranged around each bobbin associated with him coil of the corresponding row and the corresponding column.
Besonders vorteilhaft ist, dass aufgrund des Vorhandenseins der zwei Spulenlagen es möglich ist, jeweils nur eine Spulenlage zu bestromen und die induzierte Spannung in der anderen Spulenlage zu messen, wodurch die Funktionsfähigkeit diagnostiziert werden kann und der aktuelle Schaltzustand detektiert werden kann, da die gemessene Spannung vom Schaltzustand abhängt.It is particularly advantageous that due to the presence of the two coil layers, it is possible to energize only one coil layer and to measure the induced voltage in the other coil layer, whereby the functionality can be diagnosed and the current switching state can be detected, since the measured voltage depends on the switching state.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail in the following description. Show it:
Fig. 1 eine Aufsicht auf das erfindungsgemäßeFig. 1 is a plan view of the invention
Schalterarray, angewendet für ein Array von Antennenelementen, undSwitch array applied to an array of antenna elements, and
Fig. 2 einen Teilschnitt durch das erfindungsgemäße Schalterarray.Fig. 2 is a partial section through the switch array according to the invention.
Entsprechend den Fign. 1 und 2 weist die erfindungs- gemäße Schalteranordnung ein Trägersubstrat 4 und ein in der Zeichnung darüber liegendes Aktuatorsubstrat 3 auf, wobei beide Substrate im Ausführungsbeispiel aus einem für die Verwendung der Hochfrequenztechnik ge- eigneten Material bestehen, wie Liquid Crystal Polymere, Polyamid, Kapton und dergleichen. Auf dem Trä- germaterial 4 ist entsprechend Fig. 1 ein Feld von einzelnen Antennenelementen 14 reihen- und spaltenweise mit Abstand zueinander aufgebracht. Jedes Antennenelement ist reihenweise und spaltenweise über Schalter 20 mit dem jeweils benachbarten Antennenelement 14 verbunden, so dass die Schalter 20 ebenfalls ein Matrixfeld bilden.According to FIGS. 1 and 2, the switch arrangement according to the invention has a carrier substrate 4 and an actuator substrate 3 lying above in the drawing, both substrates in the exemplary embodiment consisting of a material suitable for the use of high frequency technology, such as liquid crystal polymers, polyamide, Kapton and like. On the carrier germaterial 4 is shown in FIG. 1, a field of individual antenna elements 14 in rows and columns applied at a distance from each other. Each antenna element is connected in rows and columns by way of switches 20 to the respectively adjacent antenna element 14, so that the switches 20 likewise form a matrix field.
Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, sind in dem Träger- Substrat 4 Mulden 5 vorgesehen, die beispielsweise durch Abformen strukturiert sind und in denen durch Abscheidung geeigneter Materialschichten Kontaktflächen als Festkontakte 6 vorgesehen sind. Diese Kontaktflächen sind mit den Einzelantennenelementen 14 verbunden.As can be seen from Fig. 2, 4 wells 5 are provided in the carrier substrate, which are structured for example by molding and in which by deposition of suitable material layers contact surfaces are provided as fixed contacts 6. These contact surfaces are connected to the individual antenna elements 14.
Eine Folienmembran 7 ist auf das Trägersubstrat 4 bzw. auf die Antennenelementenschicht aufgebracht, wobei gegenüber liegend zu den Festkontakten 6 auf der Folienmembran 7 Kontaktelemente 8 strukturiert sind. Die Folienmembran 7 wird so mit dem Träger 4 befestigt, dass eine Vorspannung auf die Kontaktelemente 8 ausgeübt wird, derart, dass sie auf die Festkontakte 6 gedrückt werden. Im Bereich der Mulde 5 ist die Folienmembran 7 frei beweglich. Mit Hilfe der Vorspannung wird die funktionswichtige Membransteifigkeit erreicht. Auf der Oberseite der Folienmembran 7, d.h., auf der Seite, die entgegengesetzt zu den Kontaktelementen 8 liegt, ist die Folienmembran bei- spielsweise durch ein Siebdruckverfahren mit strukturiertem, magnetisiertem hartmagnetischem Material im Bereich der Schalter 20 belegt, derart, dass jedem Schalter 20 ein Dauermagnet 9 zugeordnet ist. Der Dauermagnet kann aber auch als in die Folie einge- brachte magnetische Nano- oder Mikropartikel ausgebildet sein. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, ist die Folienmembran 7 für einen Schalter 20 im geschlossenen Zustand 10 bereits ausgelenkt, wobei aufgrund der Vorspannung die nötige Kontaktkraft erzeugt wird.A foil membrane 7 is applied to the carrier substrate 4 or to the antenna element layer, contact elements 8 being structured opposite to the fixed contacts 6 on the foil membrane 7. The film membrane 7 is attached to the carrier 4 so that a bias is applied to the contact elements 8, such that they are pressed onto the fixed contacts 6. In the region of the trough 5, the membrane film 7 is free to move. With the help of the bias the functionally important membrane rigidity is achieved. On the upper side of the film membrane 7, ie, on the side opposite the contact elements 8, the film membrane is covered, for example, by a screen printing process with structured, magnetized hard magnetic material in the area of the switches 20, such that each switch 20 has a Permanent magnet 9 is assigned. However, the permanent magnet can also be embodied as magnetic nano- or microparticles introduced into the film. As can be seen in Fig. 2, the Foil membrane 7 for a switch 20 in the closed state 10 already deflected, due to the bias, the necessary contact force is generated.
Auf das Aktuatorsubstrat 3 sind gegenüberliegend zu den auf die Folienmembran 7 aufgebrachten Dauermagneten 9 ebenfalls strukturierte Elemente eines magnetischen Materials als Spulenkerne 11 aufgebracht. Um die Spulenkerne 11 herum trägt das Aktuatorsubstrat 3, das ebenfalls durch Abformung strukturiert sein kann, zwei getrennte Lagen jeweils spaltenweise in Serie geschaltete Spulen 1 und reihenweise in Serien geschaltete Spulen 2, die jeweils in unterschiedlichen Ebenen übereinander liegen. Die Spulen 1, 2 und die Spulenkerne 11 sind insgesamt in ein isolierendes Material 15 eingebettet, das als Isolierschicht mit dem Aktuatorsubstrat verbunden ist und auch zum mechanischen Fixieren der Spulen dient.Structured elements of a magnetic material are also applied as spool cores 11 to the actuator substrate 3 opposite to the permanent magnets 9 applied to the film membrane 7. To the coil cores 11 around carries the actuator substrate 3, which may also be structured by molding, two separate layers each column in series connected coils 1 and series-connected in series coils 2, which are superimposed in different planes. The coils 1, 2 and the coil cores 11 are embedded in total in an insulating material 15, which is connected as an insulating layer with the actuator substrate and also serves for mechanically fixing the coil.
Wie im Ausführungsbeispiel nach den Fign. 1 und 2 zu erkennen ist, sind jedem Kern zwei übereinander liegende Spulen 1, 2 zugeordnet. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann für jede Reihe bzw. jede Spalte anstelle der einzelnen Spulen eine lange Spule gebil- det werden, die dann alle Spulenkerne 11 der jeweiligen Reihe bzw. Spalte umschließt. Grundsätzlich können die Spulen jeder Spalte bzw. jeder Reihe beider Ausführungsformen aus einem durchgehenden Draht gewickelt sein und es ist lokal am Schalter kein Wechsel zwischen den Ebenen bzw. keine Kontaktierung nötig.As in the embodiment of FIGS. 1 and 2 can be seen, each core two superposed coils 1, 2 are assigned. In another embodiment, instead of the individual coils, a long coil can be formed for each row or each column, which then encloses all the coil cores 11 of the respective row or column. In principle, the coils of each column or each row of both embodiments can be wound from a continuous wire and it is locally on the switch no change between the levels or no contact needed.
Für die Ansteuerung der Spulen, d.h. für ihre Bestro- mung, sind für jede Reihe Anschlüsse 16 und für jede Spalte Anschlüsse 17 vorgesehen.For the control of the coils, i. for their energization, terminals 17 are provided for each row and terminals 17 for each column.
Im nichtbestromten Zustand der Spulen 1, 2 können die Schalter zwei Zustände haben, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, nämlich der geschlossene Zustand 10 des Schalters 20 und der geöffnete Zustand 12. Der stabile Haltezustand bei geöffnetem Schalter 12 wird durch den jeweiligen Spulenkern 11 in Zusammenhang mit dem Dauermagneten 9 erzielt. In diesem Fall ist die zwischen dem Dauermagneten 9 und dem Spulenkern 11 erzeugte Haltekraft größer als die Rückstellkraft oder Federkraft der Folienmembran 7. Der geschlossene Zustand 10 des Schalters 20, links in der Fig. 2, ist ebenfalls stabil, da die Magnetkraft zwischen Spulenkern 11 und Dauermagnet 10 durch den größeren Spaltabschnitt nicht mehr ausreicht, um die Folienmembran 7 nach oben zu ziehen.In the de-energized state of the coils 1, 2, the Switches have two states, as shown in Fig. 2, namely the closed state 10 of the switch 20 and the opened state 12. The stable holding state with the switch 12 is opened is achieved by the respective coil core 11 in connection with the permanent magnet 9. In this case, the holding force generated between the permanent magnet 9 and the coil core 11 is greater than the restoring force or spring force of the film membrane 7. The closed state 10 of the switch 20, left in FIG. 2, is also stable, since the magnetic force between the coil core 11 and permanent magnet 10 is no longer sufficient through the larger gap portion to pull the film membrane 7 upwards.
Wenn ein Schalter von dem einen Schaltzustand 10 in den anderen Schaltzustand 12 gebracht werden soll, werden über die jeweiligen Anschlüsse 16 und 17, die als Adressleitungen bezeichnet werden können, die Spulen 1 der jeweiligen Spalte und die Spulen 2 der jeweiligen Reihe gleichsinnig bestromt, wodurch durch jede Spule der jeweiligen Spalte und der jeweiligen Reihe ein Magnetfeld erzeugt wird. Es wird aber nur eine Addition der jeweiligen zwei Spulen 1, 2 des im Kreuzungspunkt 13 liegenden Schalters erreicht. Nur in diesem Kreuzungspunkt 13 führen zwei übereinander liegende Spulen 1, 2 die Ansteuerung bzw. die Bestro- mung geschieht in der jeweiligen Reihe bzw. Spalte gleichsinnig, wobei jeweils abhängig von dem vorher- gehenden Schaltzustand die gleichsinnige Bestrotnung in positiver oder negativer Stromrichtung stattfindet. Somit können alle Schalter sequentiell oder auch gruppenweise im Zustand verändert werden. Aufgrund der Addition der Magnetfelder bzw. der Magnetkraft ist es möglich die magnetische Haltekraft bzw. dieWhen a switch is to be brought from the one switching state 10 in the other switching state 12, the coils 1 of each column and the coils 2 of the respective row are energized in the same direction through the respective terminals 16 and 17, which can be referred to as address lines a magnetic field is generated by each coil of the respective column and row. However, only one addition of the respective two coils 1, 2 of the switch lying in the crossing point 13 is achieved. Only in this point of intersection 13 do two coils 1, 2 located one above the other lead or drive in the same row or column in the same direction, whereby in each case depending on the previous switching state the same direction Bestrossnung takes place in a positive or negative current direction. Thus, all switches can be changed sequentially or in groups in the state. Due to the addition of the magnetic fields or the magnetic force, it is possible the magnetic holding force or the
Rückstellkraft der Folienmembran in den Endzuständen zu überwinden und somit den Schalter in den jeweils anderen Zustand zu überführen. Bei den nicht im Kreuzungspunkt 13 liegenden Schaltern 20 reicht die von den jeweiligen Spulen einer Ebene erzeugte Magnet- kraft nicht aus, um den Schaltzustand zu ändern.Restoring force of the foil membrane in the final states to overcome and thus to convert the switch in the other state. At the switches 20 which are not located at the intersection point 13, the magnetic force generated by the respective coils of a plane is insufficient to change the switching state.
Das Trägersubstrat 4, gegebenenfalls auch das Aktua- torsubstrat 3 kann die Funktion eines Chipgehäuses oder einer Außenwand eines Gerätes haben. Ein derar- tiges Chipgehäuse lässt sich aufgrund der zwei geschlossenen Materiallagen einfach hermetisieren. Im Fall einer Anwendung des Schalterarrays zur Rekonfi- guration von Patchantennen erfolgt die Abstrahlung vorzugsweise durch das Trägersubstrat 4.The carrier substrate 4, optionally also the actuator substrate 3, can have the function of a chip housing or an outer wall of a device. Such a chip housing can be easily hermetized due to the two closed material layers. In the case of an application of the switch array for the reconfiguration of patch antennas, the radiation is preferably carried out by the carrier substrate 4.
Beispiel :Example:
Im Folgenden wird ein genaueres Beispiel der Anordnung nach Fig. 1 und Fig. 2 beschrieben. Das Träger- Substrat besteht aus Liquid Crystal Polymer und wird durch Heißprägen strukturiert. Die Einzelantennenelemente 14 und die Kontaktbereiche 6 werden mittels Sputtertechnik und Lithographie definiert und nachfolgend galvanisch verstärkt. Die Folienmembran 7 ei- ne Mylarfolie, welche auf der dem Trägersubstrat 4 zugewandeten Seite galvanotechnisch gefertigte Kontaktelemente 8 und auf der anderen Seite mittels Siebdruck aufgebrachte und anschließend magnetisierte NdFeB Permanentmagnete 9 trägt. Die Folienmembran 7 wird gespannt und mittels eines Haftmittels mit demHereinafter, a more specific example of the arrangement of FIG. 1 and FIG. 2 will be described. The carrier substrate is made of liquid crystal polymer and is patterned by hot stamping. The individual antenna elements 14 and the contact regions 6 are defined by means of sputtering technology and lithography and subsequently galvanically reinforced. The film membrane 7 has a Mylar film which carries on the side facing the carrier substrate 4 electroplated contact elements 8 and on the other side applied by screen printing and subsequently magnetized NdFeB permanent magnets 9. The film membrane 7 is stretched and by means of an adhesive with the
Trägersubstrat 4 verbunden. Die Bearbeitung des Aktu- atorsubstrats 3 beginnt mit dem Aufdrucken und Aushärten der Spulenkerne 11 aus MnZn-Ferrit. Die spalten- und reihenweise organisierten Spulen 1, 2 werden durch Wickeln eines dünnen Kupferlackdrahtes hergestellt. Der aus der Ebene stehende Spulenkern dient dabei jeweils als Wickeldorn. Das Wickeln der einzelnen Spulen 1, 2 wird sequentiell, übereinander beginnend, wahlweise mit der Zeile oder Spalte durchgeführt. Schließlich wird die Isolierschicht 15 aufgebracht . Carrier substrate 4 connected. The processing of the actuator substrate 3 begins with the printing and curing of the coil cores 11 of MnZn ferrite. The columns and rows organized coils 1, 2 are made by winding a thin copper enamel wire. The standing out of the plane coil core serves each as a winding mandrel. The winding of the individual coils 1, 2 is carried out sequentially, starting one above the other, optionally with the row or column. Finally, the insulating layer 15 is applied.

Claims

Patentansprüche claims
1. Schaltungsanordnung mit einer Mehrzahl von in Reihen und Spalten angeordneten Schaltern, die jeweils mindestens einen federnd vorgespannten beweglichen Kontakt und mindestens einen Fest- kontakt aufweisen und denen eine Spulenanordnung zugeordnet ist, wobei abhängig von einem über die Spulenanordnung erzeugten Magnetfeld der jeweilige Schalter betätigbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in einer ersten Ebene jeder Reihe von1. Circuit arrangement having a plurality of switches arranged in rows and columns, each having at least one resiliently biased movable contact and at least one fixed contact and which is associated with a coil arrangement, wherein the respective switch is actuated depending on a magnetic field generated by the coil assembly , characterized in that in a first plane each row of
Schaltern (20) mindestens eine Spule (2) mit elektrischen Ansteueranschlüssen (16) und in einer zweiten Ebene jeder Spalte von Schaltern (20) mindestens eine Spule (1) mit elektrischen Ansteueranschlüssen (17) zugeordnet ist, wobei die zum Betätigen eines in einem Knotenpunkt (13) einer Reihe und einer Spalte liegenden Schalters benötigte Magnetkraft durch Bestromen der Anschlüsse der jeweiligen Reihe und der je- weiligen Spalte und Addition der Magnetfelder der ersten und zweiten Spule (1, 2) des jeweiligen Schalters (20) erzeugbar ist.Switches (20) at least one coil (2) with electrical control terminals (16) and in a second level of each column of switches (20) at least one coil (1) with electrical control terminals (17) is assigned, wherein for actuating one in a Node (13) of a row and a column lying switch required magnetic force by energizing the terminals of the respective row and the respective column and addition of the magnetic fields of the first and second coil (1, 2) of the respective switch (20) can be generated.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Festkontakte (6) der Schalter (20) auf einem ersten Träger (4) und die Spulen (1, 2) auf einem zweiten, mit Abstand zum ersten Träger (4) vorgesehenen Träger (3) angeordnet sind. 2. A circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the fixed contacts (6) of the switch (20) on a first carrier (4) and the coils (1, 2) on a second, at a distance from the first carrier (4) provided carrier (3) are arranged.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Schalter (20) ein magnetischer Kern (11) zugeordnet ist.3. Circuit arrangement according to claim 1 or claim 2, characterized in that each switch (20) is associated with a magnetic core (11).
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Schalter (20) eine Spule (1, 2) in der ersten und zweiten Ebene zugeordnet ist, die übereinander liegen, wobei die Spulen jeder Reihe (2) und die Spulen jeder Spalte (1) jeweils elektrisch in4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that each switch (20) is associated with a coil (1, 2) in the first and second levels, which are superimposed, wherein the coils of each row (2) and the Coils of each column (1) each electrically in
Reihe geschaltet sind.Series are switched.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (2) jeder Reihe und die Spulen (1) jeder Spalte aus einem durch- gehend isolierten Leiter, vorzugsweise Draht, um die Kerne herum hergestellt sind.5. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the coils (2) of each row and the coils (1) of each column are made of a continuously insulated conductor, preferably wire, around the cores.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Kontakt (8) mit einem Teil (9) aus magneti- schem Material verbunden ist.6. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the movable contact (8) is connected to a part (9) of magnetic material.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (20) als bistabiler Schalter mit zwei stabilen Schalterzuständen ausgebildet ist.7. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the switch (20) is designed as a bistable switch with two stable switch states.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster stabiler Schalterzustand durch eine auf das bewegliche Element wirkende Federkraft gegeben ist.8. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that a first stable switch state is given by a force acting on the movable member spring force.
9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil aus magnetischem Material ein Dauermagnet (9) ist, der in einem zweiten stabilen Schalterzustand mit dem Kern (11) in Halteverbindung tritt.9. Circuit arrangement according to one of claims 6 to 8, characterized in that the part of magnetic material is a permanent magnet (9), which in a second stable switch state with the core (11) comes into holding connection.
10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegli- che Kontakt (8) jedes Schalters (20) mit einer10. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the movable contact (8) of each switch (20) with a
Folienmembran (7) fest verbunden, und dass die Folienmembran (7) mit Vorspannung derart an einem die Festkontakte (6) tragenden Träger (4) befestigt ist, dass die beweglichen Kontakte (8) und die Festkontakte (6) in den ersten Schalterzustand (10) in elektrische Verbindung treten.Film membrane (7) firmly connected, and that the film membrane (7) with bias to such a fixed contacts (6) carrying the carrier (4) is fixed, that the movable contacts (8) and the fixed contacts (6) in the first switch state ( 10) in electrical connection.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (9) jedes Schalters (20) mit der entgegengesetzt zum be- weglichen Kontakt (8) liegenden Seite der Folienmembran (7) fest verbunden ist.11. Circuit arrangement according to claim 10, characterized in that the permanent magnet (9) of each switch (20) with the opposite to the movable contact (8) lying side of the film membrane (7) is firmly connected.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet als in die Folie eingebrachte magnetische Partikel ausge- bildet ist.12. Circuit arrangement according to claim 10, characterized in that the permanent magnet is formed as introduced into the film magnetic particles.
13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienmembran (7) zwischen den Schaltern mit dem Träger verbunden ist.13. Circuit arrangement according to one of claims 10 to 12, characterized in that the film membrane (7) is connected between the switches with the carrier.
14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit einer Mehrzahl auf dem Träger (4) angeordneten getrennten Antennenelementen (14) , die über die Vielzahl von Schaltern (20) verbindbar sind.14. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 13 with a plurality on the carrier (4) arranged separate antenna elements (14) which are connectable via the plurality of switches (20).
15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4) aus einem Material besteht, der die Abstrahlung der Antennenelemente (14) durch ihn hindurch gestattet.15. Circuit arrangement according to claim 14, characterized in that the carrier (4) consists of a Material exists, which allows the radiation of the antenna elements (14) therethrough.
16. Verfahren zum Schalten von matrixförmig in Reihen und Spalten angeordneten Schaltern, die je- weils einen beweglichen Kontakt und mindestens einen Festkontakt aufweisen und gegenüberliegend zu den Kontakten mit Abstand matrixförmig erste und zweite Spulen in unterschiedlichen Ebenen zueinander angeordnet sind, wobei die ersten und zweiten Spulen jeweils reihen- und/oder spaltenweise derart angesteuert werden, dass die dem zu schaltenden Schalter zugeordneten ersten und zweiten Spulen zwei Magnetfelder erzeugen, die durch Überlagern eine starke Magnetkraft hervor- rufen und den Schalter (20) von einem Schalterzustand in den anderen bringt, während für die übrigen Schalter der angesteuerten Reihe und Spalte nur ein Magnetfeld mit geringer Stärke erzeugt wird und die hervorgerufene Kraft nicht ausreicht, um die zugehörigen Schalter (20) von einem Schalterzustand in den anderen zu bringen.16. A method for switching switches arranged in matrix form in rows and columns, each having a movable contact and at least one fixed contact and opposite to the contacts at a distance from the matrix-like first and second coils are arranged in different planes to each other, wherein the first and second Coils are respectively controlled in rows and / or columns such that the first and second coils associated with the switch to be switched generate two magnetic fields which cause a strong magnetic force by superposing and bring the switch (20) from one switch state to the other, while only a low-power magnetic field is generated for the remaining switches of the driven row and column, and the induced force is insufficient to bring the associated switches (20) from one switch state to the other.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Spulen reihen- und spaltenweise zur Erzeugung der Überlagerung der Magnetfelder im Kreuzungspunkt der Ansteuerung gleichsinnig bestromt werden, wobei zum Ü- berführen des Schalters von den ersten in den zweiten Schalterzustand die Bestromung in der einen Richtung und von dem zweiten in den ersten Schalterzustand die Bestromung in der anderen17. The method according to claim 16, characterized in that the first and second coils are energized in rows and columns to generate the superposition of the magnetic fields in the crossing point of the control in the same direction, wherein Ü for transferring the switch from the first to the second switch state, the energization in one direction and from the second to the first switch state, the energization in the other
Richtung durchgeführt wird.Direction is performed.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Funktionsfähigkeit oder des aktuellen Schaltzu- Stands nur die Spulen einer Ebene bestromt und die induzierte Spannung in den Spulen der anderen Ebene gemessen wird. 18. The method according to claim 16 or claim 17, characterized in that for determining the operability or the current Schaltzu- Stands only the coils of a plane energized and the induced voltage in the coils of the other level is measured.
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