МАГНИТОУПРАВЛЯЕМЫЙ КОММУТАТОР
MAGNETICALLY-OPERATED SWITCHBOARD

Изобретение относится к высокочастотной технике коммутации сигналов радиочастоты и может быть использовано в качестве энергонезависимого коммутатора антенн, предназначенного, в частности, для совместной работы с аварийными радиомаяками, установленными на борту летательного аппарата, на котором для обеспечения надежности передачи сигнала бедствия применяются несколько антенных устройств, расположенных в разных точках корпуса летательного аппарата.
Известны конструкции коммутаторов с включенными в разрыв токоведущего провода магнитоуправляемых контактов (герконов), управляемых при помощи подвижной магнитной системы (см., например, патенты РФ на полезные модели №№56714, 6646, заявка DE №102008009002).
В известных конструкциях коммутаторов реализация переключения сигнала осуществляется при помощи неподвижно закрепленного в корпусе устройства магнитоуправляемого контакта (геркона), срабатывание которого происходит при изменении положения подвижного постоянного магнита.
Недостатком данных конструкций являются ограничения по углу положения магнитной системы и невозможность коммутации радиочастотных сигналов.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является переключатель для сигнализации при изменении положения и ускорении (SWITH FOR SIGNALING CHANGES IN POSITION AND ACCELERATION, US Patent №5450049, Sep.12, 1995), содержащий закрепленный неподвижно в корпусе устройства герметизированный магнитоуправляемый контакт (геркон) и подвижную систему маятникового типа с постоянным магнитом, положение которого относительно корпуса устройства изменяется в зависимости от угла наклона корпуса или его ускорения. При этом в зависимости от положения постоянного магнита относительно магнитоуправляемого контакта (геркона) контакты последнего находятся в замкнутом или в разомкнутом состоянии.
Известный коммутатор обладает следующими недостатками: угол поворота подвижной системы не превышает 45°, имеется только один канал коммутации. Применение такого коммутатора на борту летательного аппарата для переключения антенных устройств аварийного радиомаяка в большинстве случаев невозможно. Технический результат изобретения заключается в расширении диапазона рабочих углов, увеличении числа каналов коммутации, а также в возможности применения коммутатора для управления радиочастотными сигналами.
Указанный технический результат достигается тем, что магнитоуправляемый коммутатор, содержащий корпус с расположенными в нем магнитоуправляемым контактом (герконом) и постоянным магнитом, выполненным с возможностью углового перемещения в вертикальной плоскости, согласно изобретению снабжен по крайней мере двумя дополнительными герконами, при этом в корпусе выполнены радиальные каналы, в которых установлены герконы, электрические выводы одного из контактов герконов имеют общую точку соединения, электрические выводы другого контакта герконов предназначены для подключения к антенным вводам, причем электрические выводы каждого геркона образуют совместно с корпусом коаксиальную линию для прохождения радиочастотного сигнала при замыкании контактов геркона, а постоянный магнит выполнен с возможностью кругового вращения вокруг оси подвески магнита.
Кроме того, коммутатор снабжен закрепленными на поверхности корпуса дополнительными постоянными магнитами, расположенными на линии осей радиусов, проходящих между осями расположения герконов.
Благодаря указанному конструктивному выполнению антенного коммутатора обеспечивается возможность его работы с высокочастотными сигналами и увеличение числа каналов коммутации, определяемого количеством используемых в конструкции коммутатора магнитоуправляемых контактов.
Охарактеризованное указанными выше существенными признаками изобретение на дату подачи заявки не известно в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия "новизна".
Изобретение может быть реализовано промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствует требованиям критерия "промышленная применимость".
Заявителем не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с совокупностью отличительных признаков заявляемого изобретения, обеспечивающей достижение заявляемого технического результата, в связи с чем можно сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности "изобретательский уровень".
Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 представлена в аксонометрии конструктивная схема магнитоуправляемого коммутатора (вид со стороны входа коммутатора); на фиг.2 - то же, вид со стороны размещения неподвижных постоянных магнитов.
Магнитоуправляемый коммутатор содержит корпус 1, в котором выполнены радиальные каналы (не показаны) с расположенными в них магнитоуправляемыми контактами (герконами) 2. В корпусе установлен постоянный магнит 3, закрепленный в подвесе 4, выполненном с возможностью кругового вращения вокруг оси 5 подвески магнита 3 в вертикальной плоскости. Подвес 4 выполнен в виде маятника, ось вращения которого проходит через общую точку соединения электрических выводов герконов 2, являющуюся входом 6 коммутатора, а плоскость вращения параллельна плоскости размещения герконов.
Электрические выводы другого контакта герконов являются выходами 7 коммутатора и предназначены для подключения к антенным вводам соответствующего антенного устройства.
Электрические выводы каждого геркона 2 образуют совместно с корпусом 1 коаксиальную линию для прохождения радиочастотного сигнала при замыкании контактов геркона под действием магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом 3.
Коммутатор снабжен закрепленными на поверхности корпуса 1 дополнительными постоянными магнитами 8 (см. фиг.2), расположенными на линии осей радиусов, проходящих между осями расположения герконов (продольными осями радиальных отверстий, выполненных в корпусе). Постоянные магниты 8 предназначены для исключения "мертвых зон" коммутатора (когда не замкнут ни один из герконов) за счет создания отталкивающего момента для магнита 3.
Магнитоуправляемый коммутатор работает следующим образом.
В аварийной ситуации при падении летательного аппарата на земную (или морскую) поверхность срабатывает установленный на борту ЛА аварийный радиомаяк (не показан) и подает высокочастотный сигнал на вход 6 антенного коммутатора. В то же самое время свободно вращающийся вокруг оси 5 подвески постоянный магнит 3 под действием земной гравитации стремится занять нижнее положение. При случайной ориентации коммутатора, показанной на фиг.1, нижнее положение магнита 3 является неустойчивым из-за действия магнитных полей неподвижных постоянных магнитов 8, создающих отталкивающий момент для магнита 3. В результате этого действия магнит 3 отклоняется вправо или влево от крайнего нижнего положения. При этом оказывается замкнутым тот геркон 2, который находится на минимальном расстоянии от магнита 3. Через замкнутый геркон высокочастотный сигнал аварийного радиомаяка поступает на антенну (не показана), которая расположена в наивысшей точке корпуса потерпевшего бедствие летательного аппарата, поскольку каждое из антенных устройств подключается к противоположно расположенному геркону антенного коммутатора.