Коаксиальный выключатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 9) (11) 4 Н 01 Р 1 10 АНИЕ ИЗОБРЕТЕ 00 С Я г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(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 Ь=1 /2+ +1 дп, где 3 в - длина волны СЧ рабочего диапазона в слое диэлектрика; 1 д - 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.1Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам коммутации сверх- высокочастотных 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 дополнительно 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 отделец от внутренней поверхности входного 6 и выходного 7 отрезков слоем диэлектрика, выполненным в виде фторопластовой трубки 12. Слой диэлектрика в выходцом отрезке 7 может быть вьнолнен в виде двух фторопластовых трубок 12 и3, разделенных воздушным зазором 14, расположенным ца расстоянии Х/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 = - м/2+/д, 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, 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 18и 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, выполнен 2ной из ферромагнитного материала, и цилиндрических постоянных магнитов 4 и 5,закрытых колпаками 24 и 25 из неферромагнитного металла, Наружная поверхностьметаллического стержня 3 может быть по 5 крыта материалом с высокой электропроводностью, например тонким слоем серебра.Коаксиальный выключатель работает следующим образом.Во включенном состоянии (фиг. 1) металлический 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 коаксиальнойлинии, входное сопротивление которых близ 5 ко к нулю. Металлическое кольцо 20 навнутренней поверхности внешнего проводника 1 устраняет скачок волнового сопротивления на участке диэлектрических шайб 8и 9, обеспечивая согласование коаксиального выключателя и малые потери сигнала.При подаче напряжения на электромагнитные катушки 2 и 22 под действием силотталкивания и притяжения металлическийстержень 3 начинает перемещаться в сторону выходного отрезка 7. За счет выполнения воздушного зазора 14 между фторопластовыми трубками 12 и 13 уменьшаетсяэлектрическая длина коаксиальной линии,образованной выходным отрезком 7 и металлическим стержнем 3, и исключается возможность резонансного пробоя в рабочемЗ 0 диапазоне частот,Когда металлический стержень 3 полностью оказывается в выходном отрезке 7(фиг, 2), коаксиальный выключатель находится в выключенном состоянии. Величинаразвязки между его входом и выходом определяется толщиной диэлектрических шайб8 и 9.Для включения коаксиального выключателя необходимо поменять направление токав электромагнитных катушках 21 и 22 наобратное, Для удержания металлическогостержня 3 в одном из крайних положений, когда электромагнитные катушки 2 и 22обесточены, могут быть использованы постоянные магниты (не показаны), установленные со стороны входа и выхода коаксиального выключателя,Таким образом, благодаря использованиюбесконтактного соединения входного 6 и выходного 7 отрезков внутреннего проводника 2 и исключения паразитных резонансных явлений в рабочем диапазоне частот50 предлагаемый коаксиальный выключательобеспечивает увеличение коммутируемоймощности по сравнению с известным.Формула изобретения551. Коаксиальный выключатель, содержащий внешний и внутренний проводники и магнитоуправляемый коммутирующий эле1385161 Вихр 17 Фиг,З 3мент, установленный коаксиально с внутренним проводником с возможностью перемешения вдоль его оси, при этом внутренний проводник составлен из входного и выходного отрезков, разделенных диэлектрическим промежутком, отличающийся тем, что, с целью увеличения коммутируемой мошности, 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 Ь металлического стержня равна 1 с.=Х,/2+6, где Х, - длина волны 4средней 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 выход ном отрезкевнутреннего проводника не меньше длины металлического стержня.2. Выключатель по п. 1, отличающийсятем, что слой диэлектрика выполнен в виде фторопластовой трубки.10 3. Выключатель по п. 1, отличающийсятем, 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.Составитель Д. РазиновРедактор А. Огар Техред И. Верес Корректор Н. КорольЗаказ 1121/47 Тираж 632 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4