(57)【要約】      （修正有）【課題】小さな物理的設置面積で、信号自体に悪影響を及ぼさない、高周波信号を切り替えるためのスイッチの提供。【解決手段】スイッチにおいて切替用アクチュエータ６ａは、第１の弾性要素６１ａと、第１の弾性要素の第１の側に機械的に結合されたアクチュエータ要素６３ａと、第１の弾性要素の第２の側に機械的に結合された第１の切替用導体２６とを備える。第１の切替用導体２６は、第１の導体位置と第２の導体位置との間を移動するように構成される。アクチュエータ要素は、第１のアクチュエータ要素位置と、所定のアクチュエータ要素リフトだけ離れた第２のアクチュエータ要素位置との間を移動することにより、第１の弾性要素の第１の側を移動させるように構成される。第１の弾性要素は、さらに、所定のアクチュエータ要素リフトによる第１の弾性要素の第１の側の動きを、所定の弾性力を伴う第１の弾性要素の第２の側の動きに変換するように構成される。【選択図】図１８
2018082432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  第１の弾性要素と、
−  前記第１の弾性要素の第１の側に機械的に結合されたアクチュエータ要素と、
−  前記第１の弾性要素の第２の側に機械的に結合され、第１の導体位置と第２の導体位置との間を移動するように構成された第１の切替用導体とを備え、
前記アクチュエータ要素は、第１のアクチュエータ要素位置と、所定のアクチュエータ要素リフトだけ離れた第２のアクチュエータ要素位置との間を移動することにより、前記第１の弾性要素の前記第１の側を移動させるように構成されている、スイッチ。
【請求項２】
前記第１の弾性要素は、前記所定のアクチュエータ要素リフトによる前記第１の弾性要素の前記第１の側の動きを、所定の弾性力を伴う前記第１の弾性要素の前記第２の側の動きに変換するように構成されている、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項３】
前記第１の弾性要素は、浅い荷重撓み曲線を有する、請求項２に記載のスイッチ。
【請求項４】
前記第１の弾性要素はダイヤフラムスプリングである、請求項２に記載のスイッチ。
【請求項５】
第２の弾性要素および第２の切替用導体を備え、
前記アクチュエータ要素は、前記第２の弾性要素の第１の側に機械的に結合されており、前記第２の切替用導体は、前記第２の弾性要素の第２の側に機械的に結合されており、前記アクチュエータ要素は、前記第１のアクチュエータ要素位置と前記第２のアクチュエータ要素位置との間を移動しながら、前記第２の弾性要素の前記第１の側を移動させるように構成されており、
前記第２の弾性要素は、前記所定のアクチュエータ要素リフトによる前記第２の弾性要素の前記第１の側の動きを、前記所定の弾性力を伴う前記第２の弾性要素の前記第２の側の動きに変換するように構成されている、請求項２に記載のスイッチ。
【請求項６】
前記アクチュエータ要素はアクチュエータの一部であり、前記要素は磁気アクチュエータである、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項７】
前記アクチュエータ要素はアクチュエータの一部であり、前記アクチュエータは双安定磁気アクチュエータであり、前記双安定磁気アクチュエータの第１の安定状態が、前記アクチュエータ要素の前記第１のアクチュエータ要素位置にあり、前記双安定磁気アクチュエータの第２の安定状態が、前記アクチュエータ要素の前記第２のアクチュエータ要素位置にある、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項８】
前記アクチュエータ要素はアクチュエータの一部であり、前記アクチュエータは圧電アクチュエータである、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項９】
前記所定のアクチュエータ要素リフトは、０．１ｍｍ〜５ｍｍであり、好ましくは０．３ｍｍ〜３ｍｍであり、最も好ましくは０．６ｍｍである、請求項１に記載のスイッチ。
【請求項１０】
前記所定の弾性力は、５０ｍＮ〜１０００ｍＮであり、有利には１００ｍＮ〜５００ｍＮであり、最も有利には２９１ｍＮである、請求項２に記載のスイッチ。
【請求項１１】
第１のストリップ導体、第２のストリップ導体および第３のストリップ導体を備え、
前記第１の切替用導体および前記第２の切替用導体は、前記第１の導体位置において、
−  前記第１のストリップ導体が前記第１の切替用導体と接触しており、
−  前記第２のストリップ導体が前記第１の切替用導体と接触しており、
−  前記第２の切替用導体が前記第１のストリップ導体、前記第２のストリップ導体および前記第３のストリップ導体と接触していないように構成されている、請求項５に記載のスイッチ。
【請求項１２】
前記第１の切替用導体および前記第２の切替用導体は、前記第１の導体位置において、前記第２の切替用導体が接地平面に接触しているように構成されている、請求項１１に記載の高周波スイッチ。
【請求項１３】
前記第１の切替用導体および前記第２の切替用導体は、前記第２の導体位置において、
−  前記第１のストリップ導体が前記第２の切替用導体と接触しており、
−  前記第３のストリップ導体が前記第２の切替用導体と接触しており、
−  前記第１の切替用導体が前記第１のストリップ導体、前記第２のストリップ導体および前記第３のストリップ導体と接触していないように構成されている、請求項５に記載の高周波スイッチ。
【請求項１４】
前記第１の切替用導体および前記第２の切替用導体は、前記第２の導体位置において、前記第１の切替用導体が接地平面に接触しているように構成されている、請求項１３に記載の高周波スイッチ。
【請求項１５】
請求項５に記載の少なくとも２つのスイッチを備える切替可能な減衰器であって、
請求項５に記載の前記少なくとも２つのスイッチのうちの第１のスイッチの前記第２のストリップ導体は、電気要素の第１の端子に接続されており、請求項５に記載の前記少なくとも２つのスイッチのうちの第２のスイッチの前記第２のストリップ導体は、前記電気要素の第２の端子に接続されており、前記第１のスイッチの前記第３のストリップ導体は、前記第２のスイッチの前記第３のストリップ導体に接続されており、
前記第１のスイッチの前記第１のストリップ導体は、前記ステップ減衰器の入力端子を形成しており、
前記第２のスイッチの前記第１のストリップ導体は、前記ステップ減衰器の出力端子または請求項５に記載のさらなるスイッチの入力端子を形成している、切替可能な減衰器。
【請求項１６】
請求項５に記載のスイッチを備えるセレクタスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切替用導体を２つの位置の間で切り替えるためのスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信用電子装置では、周波数の増加トレンドが顕著である。したがって、高周波信号を測定するための測定機器が必要とされる。そのような測定機器では、そのような高周波信号を高周波信号に著しい影響を及ぼさない制御された態様で切替可能であることが必要とされる。
【０００３】
例えば、米国特許第７，４８９，１７９Ｂ２号明細書は、スイッチを含む高周波信号用のステップ減衰器を示している。しかし、そこで使用されるスイッチは、相当なサイズであり、高周波信号に悪影響を及ぼすことがある。
【０００４】
このため、小さな物理的設置面積のみを要求し、信号自体に悪影響を及ぼさない、そのような高周波信号を切り替えるためのスイッチを提供する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７，４８９，１７９Ｂ２号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、スイッチが提供される。スイッチは、第１の弾性要素と、第１の弾性要素の第１の側に機械的に結合されたアクチュエータ要素と、第１の弾性要素の第２の側に機械的に結合された第１の切替用導体とを備える。切替用導体は、第１の導体位置と第２の導体位置との間を移動するように構成されている。アクチュエータ要素は、第１のアクチュエータ要素位置と、所定のアクチュエータ要素リフトだけ離れた第２のアクチュエータ要素位置との間を移動することにより、第１の弾性要素の第１の側を移動させるように構成されている。
【０００７】
好ましくは、第１の弾性要素は、さらに、所定のアクチュエータ要素リフトによる第１の弾性要素の第１の側の動きを、所定の弾性力を伴う第１の弾性要素の第２の側の動きに変換するように構成されている。これによって、小さな物理的設置面積のみが必要になるとともに、非常に小さな制御可能な接触力のみを伴う切替用導体の明確な動きが可能になる。
【０００８】
第１の態様の第１の好適な実施形式によれば、第１の弾性要素は、浅い荷重撓み曲線を有する。それによって、切替用導体の非常に明確であるが小さな接触力に変換される著しいアクチュエータ要素リフトを発生させるアクチュエータ要素を用いることができる。
【０００９】
第１の態様の第２の好適な実施形態によれば、第１の弾性要素はダイヤフラムスプリングであり、これによって、非常に廉価なスプリングを弾性要素として用いることが可能になる。また、それによって、小さな物理的サイズを達成することができる。
【００１０】
第１の態様の第３の好適な実施形式によれば、スイッチは、第２の弾性要素および第２の切替用導体を備える。アクチュエータ要素は、第２の弾性要素の第１の側に機械的に結合されている。第２の切替用導体は、第２の弾性要素の第２の側に機械的に結合されている。アクチュエータ要素は、第２の弾性要素の第１の側を移動させ、第１のアクチュエータ要素位置と第２のアクチュエータ要素位置との間で移動するように構成されている。第２の弾性要素は、所定のアクチュエータ要素リフトによる第２の弾性要素の第１の側の動きを、所定の弾性力を伴う第２の弾性要素の第２の側の動きに変換するように構成されている。それによって、異なる２つの信号経路の間を切り替えることができる。
【００１１】
第１の態様の第４の好適な実施形式によれば、スイッチは、アクチュエータ要素を備えるアクチュエータを備える。アクチュエータは磁気アクチュエータである。これによって、単純かつ低コストな構造が可能になる。
【００１２】
第１の態様の第５の好適な実施形式によれば、スイッチは、アクチュエータ要素を備えるアクチュエータを備える。アクチュエータは、双安定磁気アクチュエータである。双安定磁気アクチュエータの第１の安定状態が、アクチュエータ要素の第１のアクチュエータ要素位置にある。双安定磁気アクチュエータの第２の安定状態が、アクチュエータ要素の第２のアクチュエータ要素位置にある。これによって、スイッチの単純な構造および低いハードウェアコストが可能になる。また、スイッチは、切替用導体を移動させる接触力を定義する精度をさらに高める。
【００１３】
第１の態様の第６の好適な実施形式によれば、スイッチは、アクチュエータ要素を備えるアクチュエータを備える。アクチュエータは圧電アクチュエータである。これによって、単純かつ低コストな構造が可能になる。
【００１４】
第１の態様の第７の好適な実施形式によれば、所定のアクチュエータ要素リフトは、０．１ｍｍ〜５ｍｍであり、有利には０．３ｍｍ〜３ｍｍであり、最も有利には０．６ｍｍである。それによって、アクチュエータ要素の単純な構造が可能になる。
【００１５】
第１の態様の第８の好適な実施形式によれば、所定の弾性力は、５０ｍＮ〜１０００ｍＮであり、有利には１００ｍＮ〜５００ｍＮであり、最も有利には２９１ｍＮである。これによって、部品の損傷を防止するとともに、確実な接触切替が可能になる。
【００１６】
第１の態様のさらなる好適な実施形式によれば、スイッチは、第１のストリップ導体、第２のストリップ導体および第３のストリップ導体を備える。第１の切替用導体および第２の切替用導体は、第１の導体位置において、第１のストリップ導体が第１の切替用導体と接触しており、第２のストリップ導体が第１の切替用導体と接触しており、第２の切替用導体が、第１のストリップ導体、第２のストリップ導体、第３のストリップ導体と接触していないように構成されている。これによって、異なる２つの経路の間のクロストークを防止するとともに、確実な切替が可能になる。
【００１７】
さらなる好適な実施形式によれば、第１の切替用導体および第２の切替用導体は、第１の導体位置において、第２の切替用導体が接地平面（ground plane）に接触しているように構成されている。これによって、切り替えられていない切替用導体の共振が防止される。
【００１８】
第１の態様のさらなる好適な実施形式によれば、第１の切替用導体および第２の切替用導体は、第２の導体位置において、第１のストリップ導体が第２の切替用導体と接触しており、第３のストリップ導体が第２の切替用導体と接触しており、第１の切替用導体が第１のストリップ導体、第２のストリップ導体および第３のストリップ導体と接触していないように構成されている。これによって、異なる切替経路の間のクロストークを防止するとともに、確実な切替が可能になる。
【００１９】
さらなる実施形式によれば、第１の切替用導体および第２の切替用導体は、第２の導体位置において、第１の切替用導体が接地平面に接触しているように構成されている。これによって、異なる切替経路の間のクロストークを防止することも可能になる。
【００２０】
本発明の第２の態様によれば、ここではステップ減衰器とも称する切替可能な減衰器が提供される。ステップ減衰器は、第１の態様の第３の実施形式による少なくとも２つのスイッチを備える。少なくとも２つのスイッチのうちの第１のスイッチの第２のストリップ導体は、電気要素の第１の端子に接続されている。少なくとも２つのスイッチのうちの第２のスイッチの第２のストリップ導体は、電気要素の第２の端子に接続されている。第１のスイッチの第３のストリップ導体は、第２のスイッチの第３のストリップ導体に接続されている。第１のスイッチの第１のストリップ導体は、ステップ減衰器の入力端子を形成している。第２のスイッチの第１のストリップ導体は、ステップ減衰器の出力端子、または第１の態様の第３の実施形式によるさらなるスイッチの入力端子を形成している。これによって、非常に高い周波数で使用可能なステップ減衰器の単純かつ小さな設置面積の構造が可能になる。
【００２１】
本発明の第３の態様によれば、第１の態様の第３の実施形式によるスイッチを備えるセレクタスイッチが提供される。それによって、小さな物理的設置面積のみを必要とし、非常に高い周波数で使用可能なセレクタスイッチの非常に単純な構造が可能になる。
【００２２】
図面に関して、本発明の例示的な実施形態を例としてのみさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第２の態様によるステップ減衰器の第１の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の第２の態様によるステップ減衰器の第２の実施形態を示す展開図である。
【図３】本発明の第２の態様の第３の実施形態における上部筐体を示す展開図である。
【図４】本発明の第２の態様の第４の実施形態におけるベース板を示す展開図である。
【図５】本発明の第２の態様の実施形態における下部筐体を示す展開図である。
【図６】本発明の第２の態様の第６の実施形態におけるベース板を示す詳細な展開図である。
【図７】本発明の第１の態様の第１の実施形態における２つのスイッチを示す詳細図である。
【図８】本発明の第２の態様のさらなる実施形態を示す上視図である。
【図９】本発明の第２の態様の実施形態における電気要素を示す詳細図である。
【図１０】本発明の第２の態様の実施形態における入力端子を示す三次元図である。
【図１１】本発明の第２の態様のさらなる実施形態を示す側面図である。
【図１２】本発明の第１の態様のさらなる実施形態におけるストリップ導体および切替用導体を示す詳細図である。
【図１３】本発明の第１の態様のさらなる実施形態におけるストリップ導体および切替用導体を示すさらなる詳細図である。
【図１４】第１の態様のさらなる実施形態における切替用導体を示す詳細図である。
【図１５】本発明の第１の態様のさらなる実施形態における切替用導体およびそれに応じた接続ロッドを示す詳細図である。
【図１６】本発明の第３の態様の実施形態としてのセレクタスイッチを示す図である。
【図１７】本発明の第３の態様の実施形態としてのセレクタスイッチの入力箇所を示す図である。
【図１８】本発明の第１の態様のさらなる実施形態におけるアクチュエータを示す図である。
【図１９】本発明の第１の態様のさらなる実施形態におけるアクチュエータを示す切欠き図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
初めに、図１〜図５に沿ってマルチステージ型ステップ減衰器の全体構造を示している。図６〜図８に沿って、ステップ減衰器内の導体の詳細を示している。図９には、ステップ減衰器内の電気要素の構造を示している。図１０〜図１１に沿って、ステップ減衰器の入力ポート箇所を詳細に示している。図１２〜図１５には、切替用導体および周辺要素の構造の詳細を示している。図１６〜図１７に関して、例示的なセレクタスイッチの構造を示している。図１８〜図１９に沿って、それに応じた切替用アクチュエータの構造および機能を示している。異なる図における同様な実体および参照番号を部分的に省略している。
【００２５】
本発明の好適な実施形態を詳細に参照しながら、それらの例を添付の図面に例示している。しかし、本発明の以下の実施形態に各種の修正を施してもよく、本発明の範囲は、以下の実施形態により限定されない。
【００２６】
第１の実施形態
図１には、本発明の第２の態様による、ここではステップ減衰器１とも称する、切替可能な減衰器を示している。ステップ減衰器１は、入力ポート５ａおよび出力ポート５ｂを有する。ステップ減衰器１は、下部筐体２、ベース板３および上部筐体４で構成されている。下部筐体２と上部筐体４は、ベース板３を挟んでいる。さらに、ステップ減衰器１は、ここでは別個に示していない多数の減衰ステージを備える。減衰ステージは、入力ポート５ａと出力ポート５ｂの間に配置されている。各減衰ステージは、アクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを有する。各アクチュエータ６ａ〜６ｄを用いて、例えば抵抗器などの電気要素を入力ポート５ａと出力ポート５ｂの間の信号経路へと切り替えることができる。
【００２７】
第２の実施形態
図２には、図１のステップ減衰器１の展開図を示している。ここでは、上部筐体４および下部筐体２にねじ込まれるボルト８ａで、入力ポート５ａが所定の位置に保持されることを明らかに見て取ることができる。また、出力ポート５ｂは、上部筐体４および下部筐体２にねじ込まれるボルト８ｂで所定の位置に保持される。上部筐体４、ベース板３および下部筐体２は、さらにボルト７で一体に保持される。
【００２８】
個々の要素のさらなる詳細については、さらなる図に示している。
【００２９】
第３の実施形態
図３には、上部筐体４および周辺部品の詳細図を示している。上部筐体４は、アクチュエータ６ａ〜６ｄを通過させるように構成された多数の穴４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄを備える。さらに、上部筐体４は、接続ロッド４５を通過させるための追加の穴４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄを備えており、同接続ロッドの下側に切替用導体４６が取り付けられており、上側にシャフト４３が取り付けられる。それぞれのシャフト４３と上部筐体４の間には、それぞれのスプリング４４が加えて配置され、接続ロッド４５および取り付けられたシャフト４３を緊張状態に保持する。上部筐体４の下方には、高周波シールシート４１が配置されている。ボルト４２は、上部筐体４、シールシート４１およびベース板３を位置合せ状態に維持する。
【００３０】
第４の実施形態
図４には、ベース板３の詳細図を示している。ベース板３は、ベース板３の入力ポート側と出力ポート側を接続するストリップ導体チャネル３５を備える。ステップ減衰器１の各減衰ステージについて、ストリップ導体チャネル３５は、貫通接続用の１つの経路と、電気要素３４との接続用の１つの経路との、２つの経路を形成している。ストリップ導体チャネル３５内には、ストリップ導体３１および３２が配置される。ストリップ導体３１は、各減衰ステージの各貫通接続を形成する。ストリップ導体３２は、各ステージの電気要素３４に接続する。各減衰ステージ内では、入力側のスイッチおよび出力側のスイッチが、ストリップ導体３１またはストリップ導体３２のいずれかを入力ポートと出力ポートの間の信号経路へと切り替える。
【００３１】
ストリップ導体３１、３２は、軸対称の非導電性支持要素３３で所定の位置に保持される。
【００３２】
ストリップ導体チャネル３５は導電性表面を有する。特に、ストリップ導体チャネル３５は、固体金属で形成されたベース板３に加工されている。支持要素３３がストリップ導体チャネル３５に対して間隙を伴ってストリップ導体３１、３２を保持するので、ストリップ導体３１、３２とストリップ導体チャネル３５の間には導電性接続が存在しない。
【００３３】
また、電気要素３４とストリップ導体チャネルの間には導電性接続が存在しない。しかし、電気要素３４とストリップ導体チャネル、したがってベース板３との間に良好な熱的結合が存在するので、信号パワーを放散させることができることが重要である。
【００３４】
第５の実施形態
図５には、下部筐体２の詳細図を示している。また、ここでは、下部筐体２とベース板３の間に高周波シールシート２２が配置されている。ボルト２３が、下部筐体２、高周波シールシート２２およびベース板３を位置合せ状態に保持する。下部筐体２は、アクチュエータ６ａ〜６ｄを通過させる多数の穴２７ａ、２７ｂ、２７ｃおよび２７ｄを備える。さらに、下部筐体２および高周波シールシート２２は、接続ロッド２１を通過させる追加の穴２８ａ、２８ｂ、２８ｃおよび２８ｄを備える。接続ロッド２１は、上側に切替用導体２６が取り付けられており、下側にシャフト２５が取り付けられる。下部筐体と各シャフト２５の間には、各接続ロッド２１について、スプリング２４が配置され、シャフトおよび接続ロッドを下部筐体２に対して緊張状態に保持する。
【００３５】
第６の実施形態
図６には、ベース板３のさらなる詳細を示している。同図には、ストリップ導体３１および３２をベース板３に対して展開図で示している。ストリップ導体３１がベース板３の左側と右側の間の貫通接続を形成する一方で、ストリップ導体３２が、ベース板３の左側と右側の間で電気要素３４を通る接続を形成することを明らかに見て取ることができる。また、ここでは、支持要素３３を容易に見て取ることができる。さらに、この図は、ベース板３に加工されたストリップ導体チャネル３５を明らかに示している。
【００３６】
第７の実施形態
図７には、周辺のベース板３および筐体２、４を有していない、本発明の第１の態様による２つのスイッチの図を示している。２つのスイッチが同一に構成されているので、左のスイッチのみに参照符号を付している。
【００３７】
第１のストリップ導体３６が、スイッチの入力を形成している。第１のストリップ導体３６は、電気要素３４に接続するストリップ導体３２に接続することができ、代わりに、前に説明したような貫通接続を形成するストリップ導体３１に接続することができる。
【００３８】
スイッチは、第１の切替用導体４６に接続された上部接続ロッド４５と、第２の切替用導体２６に接続された下部接続ロッド２１とを備える。接続ロッド４５、２１は、アクチュエータ６ａ〜６ｄの１つに接続され、同時に移動される。
【００３９】
それらは、第１の位置と第２の位置とに配置することができる。ここで示す第１の位置において、切替用導体４６は、第１のストリップ導体３６および第２のストリップ導体３２と接触していない。切替用導体４６は、代わりに、接地平面、例えば、上部筐体、または上部筐体とベース板３の間に配置された高周波シールシート２２と接触している。同時に、切替用導体２６は、第１のストリップ導体３６および第３のストリップ導体３１に接触している。さらなるスイッチは、同様の方法で切り替えられる。このことは、第２のストリップ導体３２または第３のストリップ導体３１のいずれかが各減衰ステージの入力および出力と接続されることを意味する。
【００４０】
ここでは、切替用導体２６、４６がストリップ導体の平面で直交するように形状決定されていることに気づくことが重要である。また、第１のストリップ導体３６は、第２のストリップ導体３２および第３のストリップ導体３１に対して直交に配置されている。これによって、現在切り替えられていない経路に対する高周波結合が、直交する電磁場の性質により効率的に防止されるので、有利な高周波挙動が実現される。
【００４１】
第８の実施形態
図８には、本発明の第２の態様によるステップ減衰器の１つの減衰ステージの上視図を示している。同図には、第１のストリップ導体３６、切替用導体２６およびストリップ導体３１、３２を示している。電気要素３４および支持要素３３も容易に見て取ることができる。さらに、ここでは、ストリップ導体チャネル３５も示している。
【００４２】
第９の実施形態
図９には、電気要素３４の詳細図を示している。電気要素３４は、基板３４１、特にセラミック基板の上に配置されている。例えば窒化ケイ素基板を使用することができる。このことは、そのような基板が電気要素３４から多くの信号パワーを放散させることができる高い温度伝導度を有するので、有利である。基板３４１を周辺装置に熱的に接続するために、同基板は、有利には、ストリップ導体チャネル３５内のベース板３の表面に直接半田付けされ、または圧接され、または接着される。基板３４１自体が非導電性であるので、接続によって、電気要素とストリップ導体チャネル３５の間が短絡することはない。
【００４３】
第１０の実施形態
図１０には、入力ポート５ａおよび接続された減衰ステージを示している。入力ポート５ａは、外側導体５１および内側導体５２を備え、同軸ポートを形成している。内側導体５２は、導体支持体５３で所定の位置に保持されている。内側導体５２は、第１のストリップ導体３６と一体に形成されている。これによって、非常に単純な構造と、非常に有益な高周波挙動とが可能になる。前に説明したように、第２のストリップ導体３２または第３のストリップ導体３１に接続するように第１のストリップ導体を切り替えることができる。ここでは前にすでに説明した要素を示しているが、それらについては再び説明しない。
【００４４】
第１１の実施形態
図１１には、図１０に示した入力ポート箇所の側面図を示している。ここでは、内側導体５２が第１のストリップ導体３６と一体に形成されていることが明らかである。ここでは、特に、切替用導体４６および２６ならびに高周波シールシート４１、２２の位置を明らかに見て取ることができる。
【００４５】
この切替状態では、切替用導体４６は、第１のストリップ導体３６および第２のストリップ導体３２と接触している。同時に、切替用導体２６は、高周波シール２２で形成された接地平面に接触する。他の切替位置において、切替用導体２６は、第１のストリップ導体３６および第３のストリップ導体３１と接触している。この時、切替用導体４６は、高周波シール４１で形成された接地平面に接触する。
【００４６】
第１２の実施形態
図１２には、切替用導体４６、２６を囲むベース板３の三次元図を示している。ベース板３は、その表面に加工されたストリップ導体チャネル３５を有する。第１のストリップ導体３６、第２のストリップ導体３２および第３のストリップ導体３１は、ストリップ導体チャネルから間隙で離れて、このストリップ導体チャネル３５内にそれぞれ配置されている。間隙の幅は、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであり、有利には０．２５ｍｍである。ストリップ導体３１、３２、３６の幅は、０．２５ｍｍ〜２ｍｍであり、有利には０．５ｍｍである。ストリップ導体３１、３２および３６の厚さは、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであり、有利には０．２５ｍｍである。
【００４７】
切替用導体４６は、接続ロッド４５に接続されている。この図の切替用導体４６は、第１のストリップ導体３６および第２のストリップ導体３２と接触していない。代わりに、切替用導体２６は、第１のストリップ導体３６および第３のストリップ導体３１と接触している。しかし、この図では、このことを容易に視認することができない。
【００４８】
ベース板３が、垂直に形状決定された切替用導体４６の屈曲部に配置され、切替用導体４６を第３のストリップ導体３１から離間させる、ストリップ導体チャネル壁３７を有することに気づくことが重要である。これによって、特に、第３のストリップ導体と切替用導体４６の間における信号のＲＦ結合が防止される。第２のストリップ導体３２と切替用導体２６の間には、同様のストリップ導体チャネル壁３８が配置されている。図１３では、このことを容易に見て取ることができる。
【００４９】
第１３の実施形態
図１３には、図１２の図示に対応する切欠き図を示している。ここでは、特に、２つの切替用導体４６、２６を容易に見て取ることができる。２つの高周波チャネル壁３７、３８も容易に認識することができる。
【００５０】
第１４の実施形態
図１４には、切替用導体２６、４６の詳細図を示している。各切替用導体２６、４６は、その垂直形状の屈曲部の近くに穴２６２を備える。それらの穴２６２は、接続ロッド２１、４５を接続するために用いられる。特に、接続は、例えばプラスチック材料から、接続ロッド２１、４５を射出成形することにより行われ、接続ロッド２１、４５の材料は、穴２６２を通って流れ、切替用導体２６、４６を囲むことにより、接続ロッド２１、４５で切替用導体２６、４６を接続し保持する。
【００５１】
さらに、切替用導体２６、４６は、高周波挙動を向上させるために、平坦な角部２６１を随意に備えることができる。
【００５２】
さらに、切替用導体２６、４６は、それらの各末端にスリット２６３を随意に備えることができる。それらのスリットは、切替用導体２６、４６の各先端の弾力性を高めることにより、ストリップ導体３１、３２、３６の正確な位置決めに関する精度要求を抑えるのに有用である。
【００５３】
第１５の実施形態
図１５には、接続ロッド２１、４５に接続している切替用導体２６、４６を示している。
【００５４】
第１６の実施形態
図１６には、本発明の第１の態様によるスイッチ１００のさらなる適用を示している。同図では、スイッチは、異なる高周波コネクタ５ａ、３１１、３２１の間を切り替えるためのセレクタスイッチに用いられている。スイッチ１００は、第１の高周波コネクタ５ａ、第２の高周波コネクタ３２１および第３の高周波コネクタ３１１を備える。
【００５５】
第１の高周波コネクタ５ａは、第１のストリップ導体３６と一体形成された第１の内側導体５２を備える。第２の高周波コネクタ３２１は、第２のストリップ導体３２と一体形成された内側導体３２０を備える。第３の高周波コネクタ３１１は、第３のストリップ導体３１と一体形成された第３の内側導体３１０を備える。
【００５６】
第１のストリップ導体３６は、第１の平面において第２のストリップ導体３２と直交するように配置されている。同じ第１の平面において、第１のストリップ導体３６は、第３のストリップ導体３１と直交するように配置されている。
【００５７】
高周波コネクタ５ａ、３２１、３１１の内側導体５２、３２０、３１０は、それぞれに一体形成されたストリップ導体３６、３２、３１に沿ってそれぞれ配置されている。したがって、高周波コネクタ５ａ、３２１、３１１も、それぞれのストリップ導体３６、３２、３１に対して同様の構成で配置されている。このことは、第１の高周波コネクタ５ａが第２の高周波コネクタ３２１に直交するように配置されていることを意味する。第１の高周波コネクタ５ａは、第３の高周波コネクタ３１１に直交するようにも配置されている。
【００５８】
スイッチ１００は、さらに、接続ロッド２１に接続された第１の切替用導体２６と、接続ロッド４５に接続された第２の切替用導体４６とを備える。接続ロッド２１、４５は、示していない切替用アクチュエータに接続され、同アクチュエータは、接続ロッド２１、４５を同時に移動させることにより、切替用導体２６、４６も同時に移動させる。切替用アクチュエータは、切替用導体２６、４６を第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成されており、第１の位置において、第１の切替用導体２６が、第１のストリップ導体３６および第２のストリップ導体３２に接触している一方で、第２の切替用導体４６が、ストリップ導体３６、３２、３１のいずれにも接触しておらず、代わりに接地平面に接触しており、第２の位置において、第２の切替用導体４６が、第１のストリップ導体３６および第３のストリップ導体３１に接触している一方で、第１の切替用導体２６が、ストリップ導体３６、３２、３１のいずれにも接触しておらず、代わりに接地平面に接触している。
【００５９】
このことは、図１６では、第１の位置において、第１の切替用導体２６が、第１のストリップ導体３６および第２のストリップ導体３２まで下げられる一方で、第２の切替用導体４６が、ストリップ導体３６、３２、３１から離れるように下向きに移動されることを意味する。第２の位置において、第２の切替用導体４６が、第１の切替用導体３６および第３の切替用導体３１の下側に向けて上向きに移動される一方で、第１の切替用導体２６が、切替用導体３６、３２、３１の上側から離れるように移動される。
【００６０】
第１７の実施形態
図１７には、入力高周波コネクタ５ａの１つの入力箇所を示している。高周波コネクタ５ａは、外側導体５１および内側導体５２を備える。この例では、導体５１、５２は、同軸コネクタを形成している。高周波コネクタ５ａ内には、ポート支持体５３が配置されている。同支持体は、内側導体５２を非導電態様で外側導体５１内に保持している。内側導体５２が第１のストリップ導体３６と一体形成されているので、ポート支持体５３は、第１のストリップ導体３６も所定の位置に保持している。図１７の右側には、図１６ですでに示した同一の部品を再び示しているが、ここでは、詳細に説明しない。
【００６１】
第１８の実施形態
図１８には、切替用アクチュエータ６ａを詳細に示している。アクチュエータ６ａ〜６ｄは、互いに同一である。
【００６２】
アクチュエータ６ａは、隆起部６８を備え、固定用スプリング６７で所定の位置に保持されており、同スプリングは、隆起部６８を内部に固定し、上部筐体、下部筐体およびベース板の各穴の所定の位置にアクチュエータを保持する。
【００６３】
さらに、アクチュエータ６ａは、アクチュエータ６ａにより第１の位置と第２の位置との間で上下に移動されるアクチュエータ要素６３ａ、６３ｂを備える。アクチュエータ要素６３ａは、アクチュエータ６ａの上側で弾性要素６１ａに接続され、アクチュエータ６ａの下側で第２の弾性要素６１ｂに接続されている。アクチュエータ要素６３ａは、各弾性要素６１ａ、６１ｂの中心部に相当する、弾性要素６１ａ、６１ｂの第１の側を移動させる。この例では、弾性要素６１ａ、６１ｂはダイヤフラムスプリングである。同弾性要素は、ダイヤフラムスプリングの弾性特性を調整できる多数のスリット６２ａ、６２ｂを備える。
【００６４】
弾性要素６１ａ、６１ｂの第２の側には、シャフト６４ａ、６４ｂが接続されており、同シャフトには、接続ロッド２１、４５が接続されており、同接続ロッドには、切替用導体２６、４６が接続されている。シャフト６４ａ、６４ｂは、さらに、スプリング６６ａ、６６ｂに接続されており、同スプリングは、それらの他方の各側でベース板の外側と接触しており、弾性力を作用させ、接続された各切替用導体２６、４６を互いに離す。
【００６５】
シャフト６４ａ、６４ｂには、さらに、シャフト６４ａ、６４ｂの回転を防止するために用いるループ６５ａ、６５ｂが提供されている。
【００６６】
アクチュエータ６ａには、左側および右側に、したがって対称的に、シャフト６４ａ、６４ｂ、接続ロッド２１、４５および切替用導体２６、４６が設けられている。同アクチュエータは、図７および図１０にも示したように、本発明の第１の態様によるスイッチを同時に移動させるようになっている。したがって、２つのスイッチについて、したがって１つの減衰ステージについて、１つのアクチュエータ６ａが用いられる。
【００６７】
アクチュエータ６ａには、ケーブル６１を通じて切替電流が供給される。
【００６８】
第１９の実施形態
図１９には、図１８のアクチュエータ６ａの切欠き図を示している。ここでは、図１６に沿ってすでに説明した要素を再び説明していない。アクチュエータ６ａは、コア６８とともに形成された、前に説明したアクチュエータ要素６３ａ、６３ｂを備える。アクチュエータ要素６３ａ、６３ｂは、筐体６９内のコア６８とともに移動する。
【００６９】
筐体６９内に配置され、筐体に固定されているのは永久磁石６７である。さらに、筐体６９に固定して電磁石７０が配置されている。したがって、コア６８は、永久磁石６７および電磁石７０に対してアクチュエータ要素６３ａ、６３ｂとともに移動することができる。
【００７０】
永久磁石６７は、第１の切替位置または第２の切替位置のいずれかに向けてアクチュエータ要素６３ａ、６３ｂを引き付ける磁気力が常に存在することを確実にする。このことは、コア６８が、筐体６９の上側または筐体６９の下側のいずれかと接触していることを意味する。磁気力は、中心位置で均衡しているが、この位置は安定していない。したがって、アクチュエータは、２つの切替位置で双安定となる。電磁石７０を通じて切替電流を流すことによって、永久磁石６７の磁気力が凌駕されることにより、２つの安定状態の間の切替が可能になる。
【００７１】
図１９には、さらに、図１８の図示に加えてストリップ導体を示している。
【００７２】
本発明は、これらの例に限定されない。様々なタイプの多くのスイッチ、減衰ステージおよびステップ減衰器に、上で議論した本発明を適用することができる。特に、アクチュエータのタイプは、限定として理解されるものではない。例示的な実施形態の特徴を任意の組合せで用いることができる。
【００７３】
本発明およびその利点について詳細に説明してきたが、ここでは、添付の請求項で定義する本発明の趣旨および範囲から逸脱することなしに、各種の変更、置換および改変を行うことができることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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