JPH01164101A - 誘導体で負荷された導波管スイッチ - Google Patents

誘導体で負荷された導波管スイッチ

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JPH01164101A
JPH01164101A JP63235129A JP23512988A JPH01164101A JP H01164101 A JPH01164101 A JP H01164101A JP 63235129 A JP63235129 A JP 63235129A JP 23512988 A JP23512988 A JP 23512988A JP H01164101 A JPH01164101 A JP H01164101A
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JP
Japan
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dielectric
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waveguide
switch
waveguides
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JP63235129A
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English (en)
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Jr Richard V Basil
リチャード・ブイ・バシル・ジュニア
Juri G Leetmaa
ジュリ・ジー・レートマー
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Raytheon Co
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Hughes Aircraft Co
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/10Auxiliary devices for switching or interrupting
    • H01P1/12Auxiliary devices for switching or interrupting by mechanical chopper
    • H01P1/122Waveguide switches

Landscapes

  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はマイクロ波回路に関するものである。
特に、本発明は2つ以上のマイクロ波チャンネルからの
信号を接続するため使用されるスイッチに関するもので
ある。
本発明は例示的な応用についての特定の実施例を参照し
てどこに説明されるけれども、本発明はそれに限定され
るものではないことが理解される。
ここに与えられた教示をアクセスする当業者はその技術
的範囲内の付加的修正、適用および実施を理解するであ
ろう。
[従来の技術] マイクロ波スイッチはマイクロ波回路およびシステム内
のチャンネルを選択的に接続する。本発明に関する2つ
の種類のスイッチは同軸スイッチと導波管スイッチであ
る。
同軸スイッチがいくつかの限界を有することが知られて
いる。その最も厳しいものは電力処理能力である。同軸
スイッチが処理する最大平均電力はRF損失のため内部
スイッチ材料のオーバニヒートによって一般に制限され
る。従来の設計では典型的に伝送ライン中心導体からの
熱伝導が低い。
低い熱伝導性は故障する程度に材料の安全動作温度を越
えるような過度の熱上昇を発生する。
更に、ピーク電力はマルチバクト (mulL[paetlng)故障によって制限される
。マルチパクト故障は、充分な大きさと適切な周波数の
ラジオ周波数フィールドが真空中の間隙間に供給される
とき放電表面からの2次電子放射に帰することのできる
共振ラジオ周波数放電である。マルチバクトは通信の中
断を引起こし、もし制御されないならスイッチの破壊に
つながる。
従来設計の多数の同軸スイッチは低電力レベルである周
波数レンジ(即ちLおよびC)でマルチパクト絶縁破壊
を生じやすい。結果として、多くの現在の応用、特に宇
宙船システムのそれらはこのような従来の同軸スイッチ
の電力処理能力を越える電力処理能力の増加を必要とし
ている。
同軸スイッチはまた一般にその他の設計より機械的に複
雑である。結果として、実現可能な多数のスイッチ形態
は同軸設計において実施するのは困難であり費用がかか
る。
導波管スイッチは同軸スイッチの機械的複雑性または電
力制限を有していない。しかしながら、これらのスイッ
チは一般にC帯域およびより低い周波数では同軸スイッ
チよりかなり大きく重い。
従って、現在の導波管スイッチは一般に多くの宇宙船適
用において使用することは容認されない。
[発明の解決すべき課題] それ故、当技術分野において、大きさおよび重量に対し
て高い比率の電力処理能力を要求する宇宙船システムお
よびその他の適用に適切な高電力を処理し、小さく、軽
量のマイクロ波スイッチの必要性が認められる。
[課題解決のための手段および作用] 関連技術によって示された欠点は実゛質的に本発明の誘
電体で負荷された導波管スイッチによって解消される。
本発明はサイズの小さい軽量の高電力処理スイッチを提
供する。本発明の誘電体で負荷された導波管スイッチは
スイッチによって選択的に接続された第1および第2の
誘電体で負荷された導波管を含む。本発明の特定の実施
例においては、このスイッチはスイッチの作動において
前記第1および第2の導波管との通信のため取付けられ
た第3の誘電体で負荷された導波管を含む。
[実施例] 本発明は関連する従来技術の導波管スイッチの再検討後
置下に説明される。第1図は典型的な従来のスイッチ1
0’を示す。スイッチ10′ は部分的に断面図で示さ
れており、複数の導波管18′。
20′および24′を含むローター12’ と、複数の
導波管面’ 、 18’ 、 22’および26′を含
むステータ14’ とを含む。ローター12′ および
ステータ14’は一般にアルミニウムその他の適切な材
料からできている。導波管15’ 、 1B’ 、 1
8’ 、 20’ 、 22’ 。
24′、および26′ は典型的に長方形、正方形ある
いは円形ハウジングであり、その各々は特定の周波数で
伝播する大きさに決められている。ローター12′ は
適切な導波管口28’ 、 30’ 、 32’および
34′の間でマイクロ波信号の送信のため所望される導
波管を一列に整列させるため回転させられる。
第1図の形態で、示されるように配置されたローターと
共に作動するとき、導波管口28′へ供給されたマイク
ロ波信号は導波管15’ 、 Ift’ および22′
を経て導波管口30’へ伝播し、導波管口32′へ供給
されたマイクロ波信号は導波管18’ 、 20’およ
び26′を経て導波管口34′へ伝播する。この技術分
野においてよく知られているように、導波管15’ 、
 16’ 、 18’ 、 20’ 、 22’ 、 
24’ 、および26′の数および形態は本発明の技術
的範囲から外れることなく変化しても良い。
第2図は本発明の教示を用いる誘電体で負荷された導波
管スイッチ10の対応する例示的実施例を示す。スイッ
チ10は断面図で示されており、複数の誘電体で負荷さ
れた導波管16.20および24を含むローター12と
、複数の誘電体で負荷された導波管15.1g、 22
.および26を含むスタータ14とを具備する。誘電体
で負荷された導波管15.113.18゜20、22.
24.および26は導波管15.16.18.20゜2
2、24.および26が誘電体によって負荷されること
が従来技術の導波管15’ 、 1B’ 、 lli’
 、 20’ 。
22’ 、 24’ 、および26′ と異なり、また
本発明の誘電体で負荷された導波管15.22.18.
および2Gは誘電体で負荷された導波管15.22.1
g、および26が同軸プローブ48.50.52.およ
び54を各々経て同軸コネクタ40.42.44.およ
び46へ各々結合されることが関連技術の導波管15’
 、 22’ 、 18’ 。
および26′ と異なる。誘電体で負荷された導波管1
5、 l[i、 18.20.22.24および26の
大きさは従来技術の導波管15’ 、 IG’ 、 1
B’ 、 20’ 、 22’ 。
24′ および26′の大きさに負荷材料の誘電体定数
(er )の平方根を掛けたものに減少することが注目
されなければならない。
チタン酸バリウムから構成された共通の低損失誘電体材
料は37のerを有する。この誘電体材料を用いて、本
発明の誘電体で負荷された導波管15、16.1B、 
20.22.24および26は関連技術の導波管15’
 、 1B’ 、 18’ 、 20’ 、 22’ 
、 24’および26′の大きさの6分の1より小さい
大きさまで縮小される。本発明は任意の特定の大きさの
導波管または任意の特定の種類の誘電体材料に制限され
るものではない。この教示をアクセスする当業者はスイ
ッチの大きさに適切な誘電体材料、および特定の適用の
ため所望されるマイクロ波周波数を用いて誘電体で負荷
された導波管スイッチを設計することが可能である。
ローター12は、ローター12の大きさが導波管1B。
20および24の減少された大きさのため実質的に減少
されることを除いて本質的に従来技術の12’ と同じ
である。ステータ14は、同情コネクタ40.42゜4
4および46がステータ14上に取付けられており、ス
テータI4の大きさが誘電体で負荷された導波管15、
18.22および26の減少された大きさのため減少さ
れることを除いて従来技術のステータ14’ と本質的
に同じである。コネクタ40.42.44.および46
がSMA、あるいは本発明の技術的範囲から外れること
なくその他の適切なコネクタであっても良いことが当業
者にとって明らかであるであろう。加えて、誘電体で負
荷された導波管への、または標準導波管への任意の移行
手段が本発明の技術的範囲から外れることなく同軸コネ
クタの代わりに使用され得る。
第2図の形態での示された位置のローターに伴う動作に
おいて、同軸コネクタ40へ供給されたマイクロ波信号
は同軸プローブ48に沿って誘電体で負荷された導波管
15. Illおよび22を経て同軸コネクタ42の同
軸プローブ50へ電播し、同軸コネクタ44へ供給され
たマイクロ波信号は同軸プローブ52に沿って誘電体で
負荷された導波管1g、 20.および2Gを経て同軸
コネクタ4Bの同軸プローブ54へ伝播する。上記説明
は可能な形態の1例にすぎないことに注意しなければな
らない。同様に、ローター12を回転することによって
、異なる誘電体で負荷された導波管が、異なる同軸コネ
クタの同軸プローブ間のいずれかの方向でマイクロ波信
号を伝播させるため整列される。スイッチの形態および
導波管の数が本発明の技術的範囲から外れることなく変
化されることが可能であることは当業者にとって明らか
であろう。
本発明は例示的実施例と特定の適用を参照してここに説
明されたけれども、本発明はそれに制限されるものでは
ない。本発明の教示をアクセスする当業者はその技術的
範囲内で付加的な修正および適用を認めるであろう。
例えば、本発明はスイッチに制限されるものではない。
その代わりに導波管の大きさを縮小することが所望され
るときはいつでも使用されることが可能である。加えて
、本発明は導波管がスイッチされる様々なシステム形態
を可能にする。
それ故このような(1−意および全ての修正、適用およ
び実施をカバーすることが添附された特許請求の範囲に
よって意図されている。
【図面の簡単な説明】
第1図は関連する従来技術に従って構成された導波管ス
イッチを示す。 第2図は本発明の誘電体で付加された導波管スイッチの
実施例を示す。 10、 10’ ・・・スイッチ、12. 12’ ・
・・ローター、14゜14’ ・・・ステータ、14.
14’ 、 15.15’ 、 18.16’ 。 18、 18’  、  20. 20’  、  2
2. 22’  、  24. 24’  、  28
゜26′・・・導波管、2g’ 、 30’ 、 32
’ 、 34’・・・導波管口、40.42.44.4
6・・・同軸コネクタ、48.50.52゜54・・・
同軸プローブ。 出願人代理人  弁理士 鈴江武彦 日 1.事件の表示 特願昭63−235129号 2、発明の名称 誘電体で負荷された導波管スイッチ 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 名称 ヒユーズ・エアクラフト・カンパニー4、代理人 東京都千代田区霞が関3丁目7番2号 UBEビル〒1
00  電話 03 (502)3181 (大代表)
6、補正の対象 明細書 7、補正により減少する請求項の数  52、特許請求
の範囲     ・ (1)第1の誘電体で負荷された導波管と、第2の誘電
体で負荷された導波管と、 前記第1の誘電体で負荷された導波管を前記第2の誘電
体で負荷された導波管へ接続するための第1のスイッチ
手段とを含む、誘電体で負荷された導波管スイッチ。 (2)前記第1のスイッチ手段がローターおよびステー
タを含み前記ローターが第3の誘電体で負荷された導波
管を囲む回転可能な第1のハウジングであり、前記ステ
ータが前記第1および第2の誘電体で負荷された導波管
を囲む静止した第2のハウジングである請求項1記載の
誘電体で負荷された導波管スイッチ。 (3)前記第1および第2の導波管と各々通信するため
第1および第2のコネクタ手段を含み、前記第1および
第2のコネクタ手段が前記第2のハウジング上へ取付け
られている請求項2記載の誘電体で負荷された導波管ス
イッチ。 (4)前記第1、第2、および第3の誘電体で負荷され
た導波管の誘電体材料がセラミックである請求項2記載
の誘電体で負荷された導波管スイッチ。 (5)  前記第1の誘電体で負荷された導波管が第1
のプローブ手段によって前記第1のコネクタ手段へ結合
され、前記第2の誘電体で負荷された導波管が第2のプ
ローブ手段によって前記第2のコネクタ手段へ結合され
、前記第1のコネクタ手段が第1の同軸コネクタであり
、前記第2のコネクタ手段が第2の同軸コネクタであり
、前記第1のプローブ手段が第1のプローブであり、前
記第2のプローブ手段が第2のプローブである請求項3
記載の誘電体で負荷された導波管スイッチ。 (6)  (a)第1の導波管から誘電体で負荷された
導波管スイッチへマイクロ波エネルギ源を結合し、前記
スイッチが第1の誘電体で負荷された導波管と、第2の
誘電体で負荷された導波管と、前記第1の誘電体で負荷
された導波管を前記第2の誘電体で負荷された導波管へ
接続するための第1のスイッチ手段とを具備し、 (b)前記誘電体で負荷された導波管スイッチを付勢す
ることによって前記スイッチから第2の導波管へ前記マ
イクロ波エネルギを選択的に結合する過程を含む、マイ
クロ波エネルギを切換えるための方法。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1の誘電体で負荷された導波管と、第2の誘電
    体で負荷された導波管と、 前記第1の誘電体で負荷された導波管を前記第2の誘電
    体で負荷された導波管へ接続するための第1のスイッチ
    手段とを含む、誘電体で負荷された導波管スイッチ。
  2. (2)前記第1のスイッチ手段がローターおよびステー
    タを含む請求項1記載の誘電体で負荷された導波管スイ
    ッチ。
  3. (3)前記ローターが第3の誘電体で負荷された導波管
    を囲む回転可能な第1のハウジングであり、前記ステー
    タが前記第1および第2の誘電体で負荷さた導波管を囲
    む静止した第2のハウジングである請求項2記載の誘電
    体で負荷された導波管スイッチ。
  4. (4)前記第1および第2の導波管と各々通信するため
    第1および第2のコネクタ手段を含む請求項3記載の誘
    電体で負荷された導波管スイッチ。
  5. (5)前記第1および第2のコネクタ手段が前記第2の
    ハウジング上へ取付けられている請求項4記載の誘電体
    で負荷された導波管スイッチ。
  6. (6)前記第1および第2の誘電体で負荷された導波管
    の誘電体材料がセラミックである請求項1記載の誘電体
    で負荷された導波管スイッチ。
  7. (7)前記第3の誘電体で負荷された導波管の誘電体材
    料がセラミックである請求項3記載の誘電体で負荷され
    た導波管スイッチ。
  8. (8)前記第1の誘電体で負荷された導波管が第1のプ
    ローブ手段によって前記第1のコネクタ手段へ結合され
    、前記第2の誘電体で負荷された導波管が第2のプロー
    ブ手段によって前記第2のコネクタ手段へ結合される請
    求項4記載の誘電体で負荷された導波管スイッチ。
  9. (9)前記第1のコネクタ手段が第1の同軸コネクタで
    あり、前記第2のコネクタ手段が第2の同軸コネクタで
    ある請求項8記載の誘電体で負荷された導波管スイッチ
  10. (10)前記第1のプローブ手段が第1のプローブであ
    り、前記第2のプローブ手段が第2のプローブである請
    求項8記載の誘電体で負荷された導波管スイッチ。
  11. (11)a)第1の導波管から誘電体で負荷された導波
    管スイッチへマイクロ波エネルギ源を結合し、前記スイ
    ッチが第1の誘電体で負荷された導波管と、第2の誘電
    体で負荷された導波管と、前記第1の誘電体で負荷され
    た導波管を前記第2の誘電体で負荷された導波管へ接続
    するための第1のスイッチ手段とを具備し、 b)前記誘電体で負荷された導波管スイッチを付勢する
    ことによって前記スイッチから第2の導波管へ前記マイ
    クロ波エネルギを選択的に結合する過程を含む、マイク
    ロ波エネルギを切換えるための方法。
JP63235129A 1987-09-21 1988-09-21 誘導体で負荷された導波管スイッチ Pending JPH01164101A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US099.401 1987-09-21
US07/099,401 US4908589A (en) 1987-09-21 1987-09-21 Dielectrically loaded waveguide switch

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JPH01164101A true JPH01164101A (ja) 1989-06-28

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US (1) US4908589A (ja)
EP (1) EP0308859B1 (ja)
JP (1) JPH01164101A (ja)
CA (1) CA1294015C (ja)
DE (1) DE3850200T2 (ja)

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