Коаксиальный выключатель

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение коммутируемой мощности. Коаксиальный выключатель содержит внешний и внутренний проводники 1 и 2 и магнитоуправляемый коммутируюш.ий элемент, выполненный в виде металлического стержня (МС) 3, концы которого образованы разноименными полюсами постоянных магнитов. Внутренний проводник 2 составлен из отрезков 6 и 7, разделенных диэлектрическим промежутком, выполненным в виде диэлектрических шайб 8 и 9. Внутри внутреннего проводника 2 дополнительно выполнены отверстия, расположенные соосно в его отрезках 6 и 7. МС 3 размеш ,ен в отверстиях с возможностью перемещения вдоль оси внутреннего проводника 2 и отделен от внутренней поверхности отрезков 6 и 7 слоем диэлектрика, при этом длина /стМС 3 равна + + /ДП, где Яе - длина волны СЧ рабочего диапазона в слое диэлектрика; L - длина диэлектрического промежутка. Отверстия м. б. ограничены упорными диэлектрическими щайбами 16 и 17 соответственно. Длина одного отверстия равна А,е/4, длина другого отверстия не меньще длины МС 3. Отрезки 6 и 7 м. б. снабжены воздущными каналами 18 и 19. На внутренней поверхности внещнего проводника I на участке диэлектрических щайб 8 и 9 м. б. закреплено металлическое кольцо 20, а на его наружной поверхности закреплены электромагнитные катущки 21 и 22. Благодаря использованию бесконтактного соединения отрезков 6 и 7 внутреннего проводника 2 и исключения паразитных резонансных явлений в рабочем диапазоне частот коаксиальный выключатель обеспечивает увеличение коммутируемой мощности. 2 з.п.ф-лы, 4 ил. 3 (Л 00 СХ) ел О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1385161

А1 ии 4 Н 01 Р 1 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1

ыход

Вх

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4069429/24-09 (22) 23.05.86 (46) 30.03.88. Бюл. № 12 (72) М. Я. Мандельштам (53). 621.372.837 (088.8) (56) Патент США № 2407847, кл. 333 — 97, 1946.

Патент США № 3374449, кл. 333 †, 1968. (54) КОАКСИАЛЬНЫЙ ВЫКЛК ЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиотехнике.

Цель изобретения — увеличение коммутируемой мощности. Коаксиальный выключатель содержит внешний и внутренний проводники 1 и 2 и магнитоуправляемый коммутирующий элемент, выполненный в виде металлического стержня (МС) 3, концы которого образованы разноименными полюсами постоянных магнитов. Внутренний проводник

2 составлен из отрезков 6 и 7, разделенных диэлектрическим промежутком, выполненным в виде диэлектрических шайб 8 и 9.

Внутри внутреннего проводника 2 дополнительно выполнены отверстия, расположенные соосно в его отрезках 6 и 7. МС 3 размещен в отверстиях с возможностью перемещения вдоль оси внутреннего проводника 2 и отделен от внутренней поверхности отрезков 6 и 7 слоем диэлектрика, при этом длина 1-МС 3 равна 1.=1 /2+

+1., где 3 в — длина волны СЧ рабочего диапазона в слое диэлектрика; 1 — длина диэлектрического промежутка. Отверстия м. б. ограничены упорными диэлектрическими шайбами 16 и 17 соответственно. Длина одного отверстия равна Х,/4, длина другого отверстия не меньше длины МС 3. Отрезки 6 и 7 м. б. снабжены воздушными каналами 18 и 19. На внутренней поверхности внешнего проводника 1 на участке диэлектрических шайб 8 и 9 м. б. закреплено металлическое кольцо 20, а на его наружной.поверхности закреплены электромагнитные катушки 21 и 22. Благодаря использованию бесконтактного соединения отрезков

6 и 7 внутреннего проводника 2 и исключения паразитных резонансных явлений в рабочем диапазоне частот коаксиальный выключатель обеспечивает увеличение коммутируемой мощности. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

1385161!

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам коммутации сверхвысокочастотных сигналов большого уровня мощности.

Цель изобретения — увеличение коммутируемой мощности.

На фиг. 1 и 2 показан коаксиальный выключатель соответственно во включенном и выключенном состояниях; на фиг. 3 — магнитоуправляемый коммутирующий элемент; на фиг. 4 — выходной отрезок внутреннего проводника.

Коаксиальный выключатель содержит внешний 1 и внутренний 2 проводники и магнитоуправляемый коммутирующий элемент, выполненный в виде металлического стержня 3,. имеющего на кснцах разноименные магнитные полюса, которые образованы, например, разноименными полюсами постоянных магнитов 4 и 5.

Внутренний проводник 2 состоит из входного 6 и выходного 7 отрезков, разделенных диэлектрическим промежутком, выполненным, например, в виде диэлектрических шайб 8 и 9.

Внутри внутреннего проводника 2 дополнитель Io выполнены отверстия 10 и 11, расположенные соосно в его входном и выходном отрезках 6 и 7. Металлический стержень 3 размещен в отверстиях 10 и 11 с возможностью перемещения вдоль оси внутреннего проводника 2 и отделен от внутренней поверхности входного 6 и выходного 7 отрезков слоем диэлектрика, выполненным в виде фторопластовой трубки 12. Слой диэлектрика в выходном отрезке 7 может быть вьиолнен в виде двух фторопластовых трубок 12 и 13, разделенных воздушным зазором 14, расположенным на расстоянии

i „,/4 от диэлектрической шайбы 9, где — длина волны средней частоты рабочего диапазона во фторопласте. Между фторопластовыми трубками 12 и 13 может быть установлена тонкостенная трубка 15.

Длина металического стержня 3 l =

= — м/2+L где 6 — длина диэлектрического промежутка, образованного диэлектрическими шайбами 8 и 9. Отверстие 10 во входном отрезке 6 может быть ограничено упорной диэлектрической шайбой 16, и его длина равна 4/4, а отверстие 11 в выходном отрезке 7 ограничено упорной диэлектрической шайбой 17, и его длина не меньше длины металлического стержня 3.

Входной 8 и выходной 7 отрезки могут быть снабжены воздушными каналами 18 и 19.

На внутренней поверхности внешнего проводника 1 на участке диэлектрических шайб 8 и 9 может быть закреплено металлическое кольцо 20, а на его наружной поверхности — электромагнитные катушки 21 и 22.

Металлический стержень 3 может состоять из центральной части 23, выполнен2 ной из ферромагнитного материала, и цилиндрических постоянных магнитов 4 и 5, закрытых колпаками 24 и 25 из неферромагнитного металла. Наружная поверхность металлического стержня 3 может быть по5 крыта материалом с высокой электропроводностью, например тонким слоем серебра.

Коаксиальный выключатель работает следующим образом.

Во включенном состоянии (фиг. 1) ме!

0 таллический стержень 3 находится одновременно и во входноМ и в выходном отрезках 6 и 7 и бесконтактно соединяет их, поскольку образует с ними два четвертьволновых разомкнутых отрезка коаксиальной линии, входное сопротивление которых близ15 ко к нулю. Металлическое кольцо 20 на внутренней поверхности внешнего проводника 1 устраняет скачок волнового сопротивления на участке диэлектрических шайб 8 и 9, обеспечивая согласование коаксиального выключателя и малые потери сигнала.

При подаче напряжения на электромагнитные катушки 21 и 22 под действием сил отталкивания и притяжения металлический стержень 3 начинает перемещаться в сторону выходного отрезка 7. За счет выпол25 нения воздушного зазора 14 между фторопластовыми трубками 12 и 13 уменьшается электрическая длина коаксиальной линии, образованной выходным отрезком 7 и металлическим стержнем 3, и исключается возможность резонансного пробоя в рабочем диапазоне частот.

Когда металлический стержень 3 полностью оказывается в выходном отрезке 7 (фиг. 2), коаксиальный выключатель находится в выключенном состоянии. Величина развязки между его входом и выходом определяется толщиной диэлектрических шайб

8 и 9.

Для включения коаксиального выключателя необходимо поменять направление тока в электромагнитных катушках 21 и 22 на обратное. Для удержания металлического стержня 3 в одном из крайних положений, когда электромагнитные катушки 21 и 22 обесточены, могут быть использованы постоянные магниты (не показаны), установленные со стороны входа и выхода коаксиального выключателя.

Таким образом, благодаря использованию бесконтактного соединения входного 6 и выходного 7 отрезков внутреннего проводника 2 и исключения паразитных резонансных явлений в рабочем диапазоне частот

5р предлагаемый коаксиальный выключатель обеспечивает увеличение коммутируемой мощности по сравнению с известным.

Формула изобретения

1. Коаксиальный выключатель, содержащий внешний и внутренний проводники и магнитоуправляемый коммутирующий эле1385161

10 6

В Од

Вд/Хбд

ZQ

Риг. z

3 мент, установленный коаксиально с внутренним проводником с возможностью перемещения вдоль его оси, при этом внутренний проводник составлен из входного и выходного отрезков, разделенных диэлектрическим промежутком, отличающийся тем, что, с целью увеличения коммутируемой мощности, м агнитоуправляемый коммутирующий элемент выполнен в виде металлического стержня, имеющего на концах разноименные магнитные полюса, размещен внутри внутреннего проводника в отверстиях, дополнительно выполненных соосно в его входном и выходном отрезках, и отделен от их внутренней поверхности слоем диэлектрика, при этом длина l- металлического стержня равна lcт=Х,/2+L и, Где Х, — длина Волны

4 средней частоты рабочего диапазона в слое диэлектрика; 1- — длина диэлектрического промежутка, причем длина отверстия во входном отрезке внутреннего проводника равна Х /4. а длина отверстия в выход5 ном отрезке внутреннего проводника не меньше длины металлического стержня.

2. Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что слой диэлектрика выполнен в виде фторопластовой трубки.

10 3. Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что слой диэлектрика в выходном отрезке внутреннего проводника выполнен в виде двух фторопластовых трубок, разделенных воздушным зазором, расположенным на расстоянии Х,/4 от диэлектрического промежутка.! 385161

12

Составитель Д. Разинов

Редактор А. Огар Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ ) 121/47 Тираж 632 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4