一种大功率同轴开关制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大功率同轴开关，包括微波腔、控制腔；微波腔包括微波腔腔体、同轴端口、接触簧片、内导体和转动组件；转动组件包括转动轴、旋转内导体和用于将微波腔腔体一分为二成2个微波信号通道的中间隔板；旋转内导体设置在中间隔板的两侧，该旋转内导体通过接触簧片与同轴端口内的内导板保持电接触；转动轴固定在中间隔板上；在该转动轴上设有限位板；通过转动组件旋转90

【技术实现步骤摘要】
一种大功率同轴开关


[0001]本技术属于电子信息/射频/广播电视无源器件领域，具体涉及一种大功率同轴开关。

技术介绍

[0002]同轴开关是射频和无线发射系统中的重要组成部分，其主要功能是完成微波信号传输路径的切换。同轴开关广泛应用于广播电视发射系统中，其典型应用场景是用于进行主备发射机与天线及假负载的切换。
[0003]如图1所示，同轴开关本质上是一个“双刀双掷”的切换开关，它有两个工作状态，工作状态1是“主发射机与天线相连通，备发射机与假负载连通”，工作状态2是“主发射机与假负载相连通，备发射机与天线连通”。
[0004]广播电视发射系统中常用的同轴开关端口尺寸为EIA 1 5/8”和EIA 3 1/8端口规格的，其内部结构主要有两种方案：一种方案是采用电机带动V型片转动来控制微波腔内4片薄的弹性金属片上下移动来控制两个端口之间的连接状态，确保正对面的一对弹性金属片同步“上下”，并且另一对弹性金属片正好同步“下上”。另一种方案是腔体内部通过隔板往复转动90
°
来切换四个端口的连接状态，隔板两侧各固定一个连接相邻端口内导体的连接板，连接板选择到位后通过一片或两片薄簧片与端口内导体进行电接触。上述两种方案存在的问题是：
[0005]第一种方案采用的弹性金属片很薄(约0.4mm以下)，并且下压接触时不是很好的平面接触，接触电阻大，容易发热，局部温度较高，引起金属片弹性变差，接触电阻增大，温度更高的恶性循环，容易引发同轴开关出现传输故障；且内外导体间的间距一般都比较小，因为腔体高度比较低才能得到比较好的端口匹配指标，这样对传输信号的峰值功率限制很大；以及第一种方案的同轴开关若出现震动、撞击等意外情况时，容易造成弹性金属片位置移动，有可能会出现接触不良的情况。
[0006]第二种方案的主要问题是转动到位后薄簧片的接触不可靠，当传输功率增大后，可能会出现打火、发热等安全隐患。

技术实现思路

[0007]技术目的：为解决现有大功率EIA 6 1/8”同轴开关无法同时满足平均功率和峰值功率的问题，本技术提出了一种大功率同轴开关。
[0008]技术方案：一种大功率同轴开关，包括用于微波信号传输的微波腔、用于控制微波信号传输切换的控制腔和用于提供旋转动力的电机腔；
[0009]所述微波腔包括微波腔腔体、设置在所述微波腔腔体上的4组同轴端口、接触簧片和设置在所述微波腔腔体内部的转动组件；其中，所述转动组件包括转动轴、旋转内导体和用于将所述微波腔腔体一分为二成2个微波信号通道的中间隔板；
[0010]所述旋转内导体设置在中间隔板的两侧，该旋转内导体通过接触簧片与同轴端口
内的内导体保持电接触；所述转动轴固定在中间隔板上；在该转动轴上设有限位板，用于限制转动组件只能旋转90
°
；通过转动组件旋转90
°
，实现同轴端口间的连接状态切换；
[0011]所述控制腔包括控制腔腔体、两个微动开关和微动开关安装板；两个所述微动开关通过微动开关安装板固定在微波腔腔体的盖板上，两个微动开关相间90
°
，并通过转动轴上的限位板来触发，通过微动开关的触发与否来达到是否提供旋转动力。
[0012]进一步的，对于每一个同轴端口，连接有四排接触簧片。
[0013]进一步的，所述接触簧片为铍青铜簧片。
[0014]进一步的，在所述接触簧片上铆接有多个合金银触点，该接触簧片铆接有合金银触点的一端朝向转动组件。
[0015]进一步的，在所述电机腔内固定有电机，所述电机通过联轴器驱动转动轴转动。
[0016]进一步的，所述中间隔板四周通过压缩式簧片与微波腔腔体内部接触。
[0017]进一步的，所述旋转内导体与微波腔腔体内壁的间距大于45mm。
[0018]有益效果：本技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0019](1)本技术的同轴开关的平均功率容量和峰值功率容量都和EIA 6 1/8”同轴硬馈管的基本相同，使用范围和场合更广，无论大功率中短波广播，大功率调频广播，大功率数字电视广播等场合都可以使用；
[0020](2)本技术的同轴开关可以应用在大功率微波传输系统中，完成大功率信号的传输切换；
[0021](3)本技术的同轴开关端口内导体与腔内的旋转内导体采用4片经过热处理和镀银处理的铍青铜簧片配合40个合金银触点确保电接触稳定可靠，接触电阻足够小，显著提高了同轴开关的平均功率容量，提高了同轴开关的使用寿命和运行稳定性；
[0022](4)本技术的EIA 6 1/8”同轴开关内部同轴传输部分的内外导体之间的间距大于45mm，其额定峰值功率与EIA 6 1/8”同轴硬馈管的峰值功率基本相当，整个系统的峰值功率得到很大提高。
附图说明
[0023]图1为大功率同轴开关的典型应用场景；
[0024]图2为本技术的同轴开关的结构示意图；
[0025]图3为本技术的同轴开关的结构示意图；
[0026]图4为腔体内部结构示意图；
[0027]图5为微波腔体内部整体转动的结构示意图；
[0028]图6为接触簧片结构示意图；
[0029]图7为同轴开关输出端口内导体与4排接触簧片的连接结构示意图；
[0030]图8为当内导体旋转到位后，端口状态示意图。
具体实施方式
[0031]现结合附图和实施例进一步阐述本技术的技术方案。
[0032]本技术对现有EIA 6 1/8”同轴开关进行改进，为了确保同轴开关在使用中稳定可靠地传输高功率的射频信号，在设计同轴开关时需要既保证平均功率安全也要保证峰
值功率安全。
[0033]同轴开关的额定平均功率主要是由内导体的电损耗或者说同轴开关的插入损耗所决定的，内导体的电损耗会导致内导体发热，温度升高。当内导损耗比较大，同轴开关的插入损耗就较大，当输入功率超过额定平均功率时，内导体上消耗的功率更多，产生的热量更多，内导体的温度升高，一般规定，同轴馈线使用时内导体的温度不能超过100℃。同轴开关的峰值功率主要是由内外导体间的击穿场强决定，当内外导体间的电压所产生的电场强度达到空气的击穿场强时，内外导体间就会发生打火现象。为了确保同轴开关的额定峰值功率与同轴开关所连接的同轴硬馈管的额定峰值功率基本相当，一般来说，同轴开关内部的内外导体直径的间距不小于同轴硬馈管内外导体间的间距。
[0034]如图1所示，同轴开关有A、B两种工作状态：A状态：端口1—端口2相连，同时端口3—端口4相连；B状态：端口1—端口3相连，同时端口2—端口4相连。
[0035]本技术主要解决了EIA 6 1/8”同轴开关同时满足其平均功率和峰值功率都与EIA 6 1/8”同轴硬馈的指标基本相同的问题。如图2和图3所示，其主要由三部分构成：一部分为微波信号传输的微波腔1，其内部主要结构为两个可以旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率同轴开关，其特征在于：包括用于微波信号传输的微波腔、用于控制微波信号传输切换的控制腔和用于提供旋转动力的电机腔；所述微波腔包括微波腔腔体、设置在所述微波腔腔体上的4组同轴端口、接触簧片和设置在所述微波腔腔体内部的转动组件；其中，所述转动组件包括转动轴、旋转内导体和用于将所述微波腔腔体一分为二成2个微波信号通道的中间隔板；所述旋转内导体设置在中间隔板的两侧，该旋转内导体通过接触簧片与同轴端口内的内导板保持电接触；所述转动轴固定在中间隔板上；在该转动轴上设有限位板，用于限制转动组件只能旋转90
°
；通过转动组件旋转90
°
，实现同轴端口间的连接状态切换；所述控制腔包括控制腔腔体、两个微动开关和微动开关安装板；两个所述微动开关通过微动开关安装板固定在微波腔腔体的盖板上，两个微动开关相间90

【专利技术属性】
技术研发人员：隋强，王轶冬，王耀耀，李浩阳，杨奇鑫，
申请(专利权)人：江苏德是和通信科技有限公司，
类型：新型
国别省市：