Привод для электромеханических переключателей СВЧ мощности

Изобретение относится к радиотехнике, а конкретно к переключателям СВЧ. В электромеханических коаксиальных либо полосковых переключателях обычно применяется привод в виде соленоида с втягивающимся сердечником и пружины, обеспечивающей обратный ход подвижного СВЧ контакта. Существенными недостатками такого привода являются:
1) ограничение числа переключений, обусловленное механическим нарушением твердого покрытия якоря при трении о каркас катушки;
2) возникновение резонансных явлений при вибрациях вследствие наличия в приводе пружины и массы якоря, имеющего степень свободы в направлении действия пружины.
Ниже прилагается привод (фиг. 1), который не содержит пружин, а втягивающийся в соленоид сердечник заменен поворотным на оси якорем (1), вращательное движение которого при помощи штоков (2) преобразовано в поступательное перемещение СВЧ контактов (3).
Трение в скользящих осевых подшипниках (4) якоря (заполненных смазкой) незначительно, кроме того, скользящие подшипники можно заменить шариковыми подшипниками.
Действие момента силы трения преуменьшено очень малым плечом, величина которого равна половине диаметра подшипника. В предлагаемой конструкции длины плеч якоря и диаметр подшипника относятся как 10:1.
Кроме того, уменьшение трения в подшипниках предлагаемого провода достигается уменьшением давления вращающего якоря на ось, т.к. противоположные полюса сердечника, создающие равную пару сил, расположены на прямой, проходящей через ось якоря. Полюса сердечников расположены симметрично оси вращения якоря.
Существенным отличием предлагаемой конструкции привода от известных является то, что каждая пара (из двух пар полюсов(5;6) и (7;8)) полюсов, находящихся вместе с осью якоря на одной прямой закорочена ферромагнитным сердечником (9 и 10) (с обмоткой 11 и 12), причем оба сердечника не соприкасаются друг с другом и расположены в одной плоскости. Такая конструкция обеспечивает высокое КПД электромагнита и одновременно позволяет поворачивать якорь по часовой или против часовой стрелки поочередным включением обмоток. Высокий КПД дает возможность значительно уменьшить вес и габариты электромагнита.
В предлагаемой конструкции возрастание тяговой характеристики электромагнита при повороте якоря достигается тем, что рабочий зазор между полюсами и якорем образован 90-градусным уголковым вырезом, стенки которого направлены вдоль торцевой и боковой стенки якоря в конце его поворота (фиг. 2)
1
2
По мере поворота якоря к полюсу момент силы, обусловленный наличием радиального зазора S, убывает, в то же время нарастает момент силы обусловленный азимутальным зазором S.
2
Силу давления на СВЧ контакты после их замыкания можно регулировать величиной зазора S.
Кинематическая схема привода изображена на Фиг. 3. Нумерация деталей на фиг. 3 соответствует нумерации Фиг. 1.
В предлагаемой конструкции привода исключена возможность возникновения резонансных явлений при вибрациях, т.к. привод не содержит пружин, а оба плеча якоря равны и связаны с равными массами идентичных штоков и СВЧ контактов.
6
5
Предлагаемый привод обеспечивает безотказное переключен СВЧ контактов не менее 10 циклов, в то время как у известных приводов эта величина не превышает 10 циклов.