(57)【要約】【課題】高い絶縁性を維持して２つのＲＦ信号から１つの信号をスラブライン伝送線構造に導入できるようにする。【解決手段】３つのスイッチがあり、一対の入力スイッチＳ１及びＳ２は、夫々対応する入力ポートＰ１及びＰ２に接続される。移行スイッチＳ３は、スラブライン伝送線５２を介して出力ポートに接続される。入力スイッチＳ１及びＳ２は、移行スイッチＳ３に接続する入力ポートを選択する。移行スイッチＳ３は、入力スイッチで選択された入力ポートを出力ポートに接続する。接地導体４２は、筐体１１の中空内の入力ポートＰ１及びＰ２の間に配置される。高絶縁ＲＦスイッチ１２は、筐体１１の中空内に、入力ポート間を絶縁するように配置される。また、移行スイッチの非選択入力端子又は非選択入力ポートを接地することで、非選択ＲＦ入力信号を接地し、入力ポート間の絶縁を更に高めている。【選択図】      図３
2006020312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブライン伝送線に接続された出力端子と、第１入力端子と、第２入力端子と、上記第１又は第２入力端子を上記出力端子に接続する手段とを有する移行スイッチと、
上記移行スイッチの上記第１入力端子に接続された出力端子と、第１ＲＦ入力端子と、第１ＲＦ入力ポートを上記第１ＲＦ入力端子に接続すると共に上記第１ＲＦ入力ポートを上記第１ＲＦ入力端子から分離する手段とを有する第１入力スイッチと、
上記移行スイッチの上記第２入力端子に接続された出力端子、第２ＲＦ入力端子及び第２ＲＦ入力ポートを上記第２ＲＦ入力端子に接続すると共に上記第２ＲＦ入力ポートを上記第２ＲＦ入力端子から分離する手段とを有する第２入力スイッチと、
上記第１及び第２ＲＦ入力ポート間に配置されて絶縁する接地導体と、
上記第１及び第２ＲＦ入力ポートの一方を上記スラブライン伝送線に接続すると共に上記第１及び第２ＲＦ入力ポートの他方を上記スラブライン伝送線から分離するように上記移行スイッチ、上記第１及び第２入力スイッチを制御する制御手段とを具える高絶縁ＲＦスイッチ。
【請求項２】
上記ＲＦ入力ポートに接続され、上記移行スイッチが上記ＲＦ入力ポートに接続される選択位置から上記移行スイッチが上記ＲＦ入力ポートから分離される非選択位置へと屈曲できるカンチレバー端部を有するフレキシブル・スラブラインを上記第１及び第２入力スイッチが夫々具えることを特徴とする請求項１記載の高絶縁ＲＦスイッチ。
【請求項３】
上記移行スイッチに接続するための固定端部を有する中央支柱に接続され、上記ＲＦ入力ポートを上記移行スイッチに接続する選択位置から上記ＲＦ入力ポートを上記移行スイッチから分離する非選択位置へと屈曲できるカンチレバー端部を有するフレキシブル・スラブラインを上記第１及び第２入力スイッチが夫々具えることを特徴とする請求項１記載の高絶縁ＲＦスイッチ。
【請求項４】
上記第１ＲＦ入力ポートに接続され、上記第１ＲＦ入力ポートを上記移行スイッチに接続する選択位置から上記第１ＲＦ入力ポートを上記移行スイッチから分離する非選択位置へと屈曲できるカンチレバー端部を有する第１フレキシブル・スラブラインを上記第１入力スイッチが具え、
上記移行スイッチに接続するための固定端部を有する中央支柱に接続され、上記第２ＲＦ入力ポートを上記移行スイッチに接続する選択位置から上記第２ＲＦ入力ポートを上記移行スイッチから分離する非選択位置へと屈曲できるカンチレバー端部を有する第２フレキシブル・スラブラインを上記第２入力スイッチが具えることを特徴とする請求項１記載の高絶縁ＲＦスイッチ。
【請求項５】
上記非選択位置において、上記カンチレバー端部が上記接地導体又は上記高絶縁ＲＦスイッチを囲む筐体に接続されることを特徴とする請求項２、３又は４記載の高絶縁ＲＦスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線周波数（ＲＦ）やマイクロ波のスイッチングに関し、特に複数のＲＦ信号を１つのスラブライン伝送線構造に供給する高絶縁ＲＦスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＲＦスラブライン伝送線構造では、１つの入力ポート及び１つの出力ポートを有し、これらの間に、入力ポートから出力ポートへＲＦ信号を接続するためのスラブライン伝送線が設けられている。複数のＲＦ信号をスラブライン伝送線構造に導くためには、複数のＲＦ信号から選択した１つの信号をスラブライン伝送線を介して出力ポートに接続するため、一対の入力ポートと適切なスイッチが必要となる。この適切なスイッチとしては、独立した部品、通常はスラブライン伝送線構造の外部に同軸スイッチが使用される。複数の入力ポートを有するＲＦスイッチについては、例えば、米国特許第６５８７０１４号公報に記載されている。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６５８７０１４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
外部部品を用いると、必要となるコネクタとケーブルの挿入損失に加えて、サイズ、重さ、コストが増加する。こうした複数の同軸スイッチは、一般に、一方の入力ポートがスラブライン伝送線を介して出力ポートに接続されているときに、他方の入力ポートはオープン回路として残るので、メイク・ブレイク（make/break）構造である。同軸スイッチを外部に設ける又はスラブライン伝送線構造と一体化するのどちらにしても、選択されなかった（非選択）入力ポートのオープン回路は送信機として機能し、他方の入力ポートは非選択入力ポートからのＲＦ信号を受信するアンテナとして機能する。つまり、非選択入力ポートからのＲＦ信号のなかに、選択された入力ポートからのＲＦ信号に混入するものがでる。図１は、この２重導入（Dual Launch）型メイク・ブレイク構造における入力ポート間の良くない絶縁特性Ｓ２１を示し、１４ＧＨｚで３ｄＢ程度である。理想的には、入力ポート間には非常に高い絶縁が確保されるべきである。
【０００５】
こうしたことから、２つの異なるＲＦ信号の１つをスラブライン伝送線構造に導入する高い絶縁性を有するＲＦスイッチが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、２つの異なるＲＦ信号から選択された１つをスラブライン伝送線構造に導入するための高絶縁ＲＦスイッチに関し、この高絶縁ＲＦスイッチは、挿入損失を最小にするためにスラブライン伝送線構造と一体形成される。スラブライン伝送線構造は、出力ポートと一対の入力ポートが接続されたスラブライン伝送線を有し、一対の入力ポートに異なるＲＦ信号が接続される。高絶縁ＲＦスイッチは、一対の入力ポートから選択された１つのポートを、出力ポートにつながるスラブライン伝送線に接続する。高絶縁ＲＦスイッチは、３つのスイッチで構成される。入力ポートに接続された一対の入力スイッチと、スラブライン伝送線に接続された移行スイッチである。入力スイッチは複数の入力ポートの１つを選択して移行スイッチに接続するもので、移行スイッチは入力スイッチからの選択された入力ポートをスラブライン伝送線に接続するものである。接地導体が筐体の中空にある入力ポート間に配置され、筐体内に高絶縁ＲＦスイッチが配置されて入力ポート間を絶縁する。移行スイッチの選択されなかった入力端子を接地するか又は選択されなかった入力ポート自身を接地することにより、選択されなかった入力信号を接地し、入力ポート間の絶縁を更に高める。接地は、接地導体か筐体で行えば良い。
【０００７】
本発明の目的、効果、新規性は、特許請求の範囲の記載及び図面と併せて以下の詳細な記載を読むことで明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図２は、本発明による高絶縁ＲＦスイッチ１２を一体化したスラブライン伝送線構造１０の一実施例の斜視図である。高絶縁ＲＦスイッチ１２は、一対の入力ポートＰ１及びＰ２を有し、これらに同軸導体１４及び１６が夫々接続され、２つの異なるＲＦ信号がスラブライン伝送線構造１０に導入される。スラブライン伝送線構造１０の出力は、出力ポートＰ３から取られ、これに出力同軸導体１８が接続される。スラブライン伝送線は、高絶縁ＲＦスイッチ１２の出力と出力ポートＰ３の間に接続される。この実施例では、複数のプッシュプル・ソレノイド２０がスラブライン伝送線構造１０の減衰回路の一部として示され、また、高絶縁ＲＦスイッチ１２用に同様のソレノイド２２も示されている。ソレノイド２０及び２２には、スラブライン伝送線構造１０上の適切な電気コネクタ２４によって選択的に電力が供給される。
【０００９】
図３及び４は、本発明による高絶縁ＲＦスイッチ１２の実施例の部分断面図である。これには、対向する壁３０及び３２から伸びる対称的な第１及び第２支柱２６及び２８が示されている。同軸導体３４及び３６は、入力ポートＰ１及びＰ２から、高絶縁ＲＦスイッチ１２の筐体１１内の中空の第１部分（導入領域：coax launch region）１３へと夫々伸びている。同軸導体３４及び３６に夫々接続され、第１支柱２６に保持されているのは、フレキシブル・スラブライン３８及び４０である。フレキシブル・スラブライン３８及び４０は、同軸コネクタ３４及び３６から筐体中空の第２部分（ダブル・スイッチ領域）１５へと伸び、カンチレバーの形態をしている。接地導体４２は、筐体１１から中空の第１及び第２部分１３及び１５を通って伸び、入力ポートＰ１及びＰ２間を絶縁する。図５は、本発明による高絶縁ＲＦスイッチ中の接地導体の絶縁特性を示すグラフである。図５が示すように、接地導体４２を設けることで、絶縁特性Ｓ２１は１２ＧＨｚまで４０ｄＢ改善する。
【００１０】
対称に配置された一対の第１ソレノイド・プッシュ・ピン４４は、フレキシブル・スラブライン３８及び４０のカンチレバー形式になっている端部を屈曲させて接地導体４２に交互に接触するように配置される。つまり、一度に２つのフレキシブル・スラブラインの一方だけが接地されるようにする。図３では、上側第１ソレノイド・プッシュ・ピン４４が上側フレキシブル・スラブライン３８の端部を屈曲させて、接地導体４２に接触させている。また、図４では、下側第１ソレノイド・プッシュ・ピン４４が下側フレキシブル・スラブライン４０の端部を屈曲させて、接地導体４２に接触させている。これによって、非選択入力ポートを移行スイッチから分離するのに加えて、絶縁性を高めている。
【００１１】
固定スラブライン４８及び５０は、筐体中空の第３部分（移行領域：Transition Region）１７中の第２支柱２８内に保持される。これら固定スラブラインは、第２支柱２８の一方の側の中空の第２部分１５方向へと伸びる第１端部と、中空の第３部分１７方向へと伸びる第２端部とを有している。固定スラブライン４８及び５０の第２端部は、これらの間の隙間を小さくするように折り曲げられているのが望ましい。図３に示す第１選択位置では、下側フレキシブル・スラブライン４０が固定スラブライン５０の端部に接触して入力ポートＰ２を選択している。また、図４に示す第２選択位置では、上側フレキシブル・スラブライン３８が固定スラブライン４８の端部に接触して、入力ポートＰ１を選択している。中空の第２部分１５内の第１スイッチＳ１は、固定スラブライン４８の端部と接地導体４２の間で動く上側フレキシブル・スラブライン３８のカンチレバー端部で形成される。また、第２スイッチＳ２は、固定スラブライン５０の端部と接地導体４２の間で動く下側フレキシブル・スラブライン４０のカンチレバー端部で形成される。
【００１２】
第３の移行（Transition）スイッチＳ３は、中空の第３部分１７内の固定スラブライン４８及び５０の隣接する端部とスラブライン伝送線５２のカンチレバー端部とで形成される。スラブライン伝送線５２は、伝送スラブライン構造１０から伸びており、出力ポートＰ３に接続されている。第２ソレノイド・プッシュ・ピン４６は、スラブライン伝送線５２のカンチレバー端部を、固定スラブライン４８及び５０の隣接する端部間で交互に動かす。図３は、入力ポートＰ２からのＲＦ信号がスイッチＳ２及びＳ３を介してスラブライン伝送線５２に伝わる一方で、入力ポートＰ１はスイッチＳ１により接地導体４２に接地される配置を示す。図４は、入力ポートＰ１からのＲＦ信号がスイッチＳ１及びＳ３を介してスラブライン伝送線５２に伝わる一方で、入力ポートＰ２はスイッチＳ２により接地導体４２に接地される配置を示す。図６は、本発明による高絶縁ＲＦスイッチにおいて、非選択入力ポートを接地したときの絶縁特性を示すグラフである。このとき、入力ポートＰ１及びＰ２間の絶縁は、１０ＧＨｚまで１００ｄＢであり、１５ＧＨｚまで８０ｄＢである。
【００１３】
図７及び８は、本発明による高絶縁ＲＦスイッチの他の実施例の部分断面図である。これによっても上述と同様の結果が得られる。どちらの場合も、入力ポートＰ１及びＰ２からの移行（出力）スイッチＳ３への入力端子が接地導体４２に接続されるが、その代わりに、選択されなかった（非選択）入力端子を筐体で接地するようにしても良い。破線は、他方の入力ポートが選択された場合の信号経路を示している。ソレノイド・ピンは、単にプッシュ（押す）だけの機構でなく、プッシュ（押す）／プル（引っ張る）のどちらかの動作としても良く、更にこれらの組合せとしても良い。
【００１４】
図７では、スイッチＳ１’及びＳ２’は、プッシュ／プル機構で動作する。第１フレキシブル・スラブライン３８’及び４０’は、中央支柱５４に装着されるので、カンチレバー端部は、ＲＦスイッチ１２’の筐体中空の導入領域１３方向に伸び、接地導体４２と夫々対応する同軸導体３４及び３６間を動く。移行スイッチＳ３は、図３及び４に示すものと同じである。
【００１５】
図８では、スイッチＳ１”は、プッシュ・ピン・スイッチであり、上側フレキシブル・スラブライン３８”は、同軸コネクタ３４に接続され、入力ポートＰ１近くの支柱５６に保持されて、カンチレバーの形式で中空のダブル・スイッチ領域１５方向に伸びている。中央支柱５４は、この例では上側固定スラブライン５８を有し、上側フレキシブル・スラブライン３８のカンチレバー端部は、接地導体４２か、スイッチＳ１”の一部である上側固定スラブライン５８に接触する。もう１つの入力支柱５７が、他方の入力ポートＰ２近くに設けられ、入力支柱５７に保持された入力固定スラブライン６０が同軸コネクタ３６に接続される。図７と同様に下側フレキシブル・スラブライン４０”は中央支柱５４に保持され、中空の導入領域１３の方向へカンチレバー形式で伸びている。そして、このカンチレバー端部は、接地導体４２と固定スラブライン６０の間を動き、スイッチＳ２”を形成している。この実施例では、同軸導体３６を接地するのではなく、移行スイッチＳ３の選択されなかった入力端子が接地される。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
以上のように本発明は、一対の複数のＲＦ信号から選択された１つの信号をスラブライン伝送構造に導入する高絶縁ＲＦスイッチを提供する。高絶縁ＲＦスイッチは、一対の入力ポート間の筐体の中空内に、一対の入力スイッチと移行スイッチの３つのスイッチを設けて絶縁している。選択された入力ポートからのＲＦ信号は、これらスイッチを介して出力ポートに接続されたスラブライン伝送線に接続されるが、このとき、選択されなかった入力ポート又は移行スイッチの選択されなかった入力端子を接地することで、非選択入力ポートを移行スイッチから分離するのに加えて、絶縁を高めている。よって、ＲＦ帯域における信号のスイッチングに最適である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来のメイク・ブレイク型同軸スイッチの入力ポート間絶縁特性を示すグラフである。
【図２】本発明による高絶縁ＲＦスイッチを一体化したスラブライン伝送線構造の一実施例の斜視図である。
【図３】本発明による高絶縁ＲＦスイッチの実施例の部分断面図である。
【図４】本発明による高絶縁ＲＦスイッチの実施例の部分断面図である。
【図５】本発明による高絶縁ＲＦスイッチ中の接地導体の絶縁特性を示すグラフである。
【図６】本発明によるふらつきガマット表示をプロットしたグラフである。
【図７】本発明による高絶縁ＲＦスイッチの他の実施例の部分断面図である。である。
【図８】本発明による高絶縁ＲＦスイッチの更に別の実施例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０      スラブライン伝送線構造
１１      筐体
１２      高絶縁ＲＦスイッチ
１２’    高絶縁ＲＦスイッチ
１２”    高絶縁ＲＦスイッチ
１３      導入領域
１４      同軸導体
１５      ダブル・スイッチ領域
１６      同軸導体
１８      出力同軸導体
２０      プッシュプル・ソレノイド
２２      プッシュプル・ソレノイド
２４      電気コネクタ
２６      第１支柱
２８      第２支柱
３０      筐体の壁
３２      筐体の壁
３４      同軸コネクタ
３６      同軸コネクタ
３８      フレキシブル・スラブライン
３８’    フレキシブル・スラブライン
３８”    フレキシブル・スラブライン
４０      フレキシブル・スラブライン
４０’    フレキシブル・スラブライン
４０”    フレキシブル・スラブライン
４２      接地導体
４４      第１ソレノイド・プッシュ・ピン
４６      第２ソレノイド・プッシュ・ピン
４８      固定スラブライン
５０      固定スラブライン
５２      スラブライン伝送線
５４      中央支柱
５６      入力支柱
５７      入力支柱
５８      固定スラブライン
６０      入力固定スラブライン
Ｐ１      第１入力ポート
Ｐ２      第２入力ポート
Ｐ３      出力ポート
Ｓ１      第１入力スイッチ
Ｓ２      第２入力スイッチ
Ｓ３      移行スイッチ
Ｓ１’    第１入力スイッチ
Ｓ２’    第２入力スイッチ
Ｓ１”    第１入力スイッチ
Ｓ２”    第２入力スイッチ
Ｓ２１    絶縁特性
【図１】
2006020312.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006020312.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006020312.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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