专利名称：一种模块化t型微波开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微波开关，特别是一种T型微波开关。
背景技术：
现有T型微波开关主要为三组线圈分别控制三组压簧从而驱动导行系统中微波通路接通的结构，如专利号为US5281936，名称为“microwave switch”的美国专利所公开的微波开关。电磁组中采用了三叉型磁路，传动系统使用长片式压簧传动方式，导行系统采用了单面接触，长片式压簧抗冲击震动性能差，装配调试复杂，降低了整个产品的可靠性，不能满足空间环境等复杂情况下的使用要求。
发明内容
本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供了一种模块化T型微波开关，可以将电磁组模块化，从而降低产品复杂性，同时提高产品抗振动冲击性能。本发明的技术解决方案是一种模块化T型微波开关，包括电路板组、电磁组、衔铁组、盖板组、导行系统和d-sub连接器，电磁组包括模块驱动系统，盖板组包括固定连接的上盖板和下盖板，电路板组固定在模块驱动系统上方并与模块驱动系统间隔一定距离， 电路板组的一端通过d-SUb连接器接收外部控制信号，电路板组的另一端接模块驱动系统的线圈，驱动系统的下部固定在上盖板上；衔铁组包括安装轴、衔铁和驱动片，安装轴固连在衔铁上，驱动片固定在衔铁底部；六个衔铁组分别通过各自的安装轴安装在上盖板上并可绕安装轴在与上盖板垂直的方向转动；导行系统固定在下盖板上，导行系统包括基座、同轴连接器、限位杆、三个长簧片组和三个短簧片组，基座位于下盖板的下方并与下盖板间隔一定距离形成导行腔体，三个长簧片组和三个短簧片组位于导行腔体中，四个同轴连接器固定于基座上，四个同轴连接器分别排布在一个正三角形的顶点以及该正三角形的重心所在位置，三个长簧片组可以将处于所述正三角形顶点位置的同轴连接器两两导通，三个短簧片组可以将处于所述正三角形重心位置与顶点位置的同轴连接器导通；上盖板上设置有六个匹配簧片组，对于六个衔铁组中包含的六个驱动片，每一个驱动片的一端与对应的匹配簧片组接触，每一个驱动片的另一端与三个长簧片组和三个短簧片组中的任意一个接触，通过外部控制信号可以控制相互垂直的一对长簧片组和短簧片组同时将相应的同轴连接器导通，形成三种不同形式的T形微波通路。所述的电磁组由三个驱动系统构成，每个驱动系统通过三个螺柱与上盖板紧固， 每个驱动系统包括两组极化磁路，两组共用一个轭铁，每组极化磁路包括固定在轭铁上的两个线圈、两个铁芯和永磁磁钢，每个线圈缠绕在相应的一个铁芯上，永磁磁钢位于两个线圈之间，两个线圈的接地端桥接引出，两个线圈的另一端通过引线引出连接在电路板组上构成开关控制端。所述的四个同轴连接器的尾部呈蘑菇头状，位于基座的射频行腔中。所述的长簧片组或者短簧片组中的每个簧片组均包括推动杆、推杆套、簧片及弹簧，推动杆和推杆套将簧片固定在中间，弹簧套在推动杆下部。所述的匹配簧片组由弹簧、推杆和匹配簧片构成，弹簧卡在推杆的上部，匹配簧片固定在推杆的下部。本发明与现有技术相比的优点在于(1)本发明由于采用了模块化电磁系统，同时每个模块可以单独调试，并可以实现对导行系统中的微波通路进行一对一控制，降低了装配、调试难度，增加了批生产能力；(2)本发明由于每个控制模块通过三个螺柱与导行系统紧固，极大的提高了产品整体的抗振动冲击性能，冲击可达1200g，随机振均方根28. 7g2/Hz ；(3)本发明采用匹配簧片组，可以通过与长、短簧片组的力学匹配，来保证衔铁组两端的受力一致，提高了整个产品的力学性能。
图1是本发明的外形图；图2是本发明的内部结构示意图；图3是图2的分解示意图；图4是本发明电路板组安装示意图；图5是本发明电磁组的结构图；图6是本发明衔铁组的结构图；图7是本发明衔铁组的安装示意图；图8是本发明导行系统结构图；图9是本发明导行系统簧片组的结构示意图；图10是本发明簧片动作原理示意图；图11是本发明控制电路示意图；图12是本发明的微波通路状态示意图。
具体实施例方式如图1、2、3所示，本发明模块化T型微波开关包括电路板组1、电磁组2、衔铁组3、 衔铁盖板组4、导行系统5、外壳34和d-sub连接器32。电路板组1固定在电磁组2上方， 电磁组2固定在衔铁盖板组4上部，衔铁组3通过安装轴18固定在盖板16上，衔铁盖板组 4固定在导行系统5上。外壳34通过螺钉33、螺母6与导行系统5的基座四紧固。d-sub 连接器32通过安装螺钉31与外壳34紧固。如图4所示，电路板组1中使用螺母6、第一螺柱8将电路板7固定在电磁组2上方，通过飞线与d-sub连接器32相连，由d-sub连接器32输入控制信号，电路通过内部电路控制微波开关动作。如图5所示，电磁组2由三个驱动模块构成，图中14、15分别为其中的两个模块。 每个模块通过三个第二螺柱13与导行系统5紧固，每个模块又由两组极化磁路(第一线圈 10、第一永磁磁钢11、第一铁芯12、第二线圈37、第二铁芯38为一组，第三线圈39、第三铁芯40、第四线圈41、第四铁芯42、43为一组)构成，两组共用一个轭铁9。以一组为例进行说明本组由第一线圈10、第一永磁磁钢11、第一铁芯12、第二线圈37、第二铁芯38构成，第一线圈10缠绕在第一铁芯12上，第二线圈37缠绕在第二铁芯38上，第一永磁磁钢11 位于第一线圈10和第二线圈37之间，第一铁芯12和第二铁芯38分别固定在轭铁9上，第一线圈10和第二线圈37的接地端桥接引出，第一线圈10和第二线圈37的另一端通过引线引出，连接在电路板组1上构成开关控制端。如图6所示，六组衔铁组3通过安装轴18固定在盖板16上，六组匹配簧片组17 安装在上盖板16的凹型孔中，衔铁组3可以绕安装轴18转动，衔铁组3 —端驱动推杆观， 另一端驱动匹配簧片组17用来平衡衔铁组3的受力。如图7所示，衔铁组3由安装轴18、衔铁19、固定片20、驱动片21及固定螺钉22 组成，固定螺钉22和固定片20将驱动片21固定在衔铁19的下方。安装轴18位于衔铁19 的侧面。如图8所示，导行系统5由基座29、四个同轴连接器30、十八个限位杆对、三个长簧片组45、47、49、三个短簧片组46、48、50、下盖板23组成，长簧片组45、47、49和短簧片组 46,48,50均处于基座四和下盖板23组合成的导行腔体中、四个同轴连接器30分布于基座 29上，排布如正三角形的顶点和重心位置，在下盖板23的下表面有限位杆M安装槽，十八个限位杆M均勻固定在下盖板23的下表面的安装槽内。如图9所示，四个同轴连接器30的尾部呈蘑菇头状，位于基座四的射频行腔中， 其位置为正三角形的顶点和重心；三个长簧片组45、47、49成▽形排布，可将处于正三角形顶点位置的射频接口两两导通，三个短簧片组46、48、50成Y形排列；可将处于正三角形重心位置与顶点位置的同轴连接器30导通。如图10所示，每个簧片组由推动杆观、推杆套25、簧片27及弹簧36构成，推动杆 28和推杆套25将簧片27固定在中间，弹簧36套在推动杆观下部。匹配簧片组17由弹簧36、推杆51和匹配簧片52构成，弹簧36卡在推杆51上部， 匹配簧片52固定在推杆51下。如图11、12所示，当1-和C+之间接通电源时控制标号为53、59、54、39、56、37的线圈接通，对应短簧片组46、长簧片组49接通，长簧片组45、长簧片组47、短簧片组48、短簧片组50断开，形成状态“1”；同理，当2-和C+之间接通电源时形成状态“2”;当3-和C+ 之间接通电源时形成状态“3”。本发明的工作过程单路簧片组动作原理为当电磁组中第一线圈10受到激励时， 第一线圈10产生的磁场与第一永磁磁钢11产生的磁场叠加推动衔铁19转动，带动衔铁组 3的驱动片21推动导行系统5的簧片组45和匹配簧片组17同时运动，如图10所示，其中衔铁组3左端下压推杆套25，同时右端推杆51，在弹簧36的推动下向上移动，带动上接匹配簧片52向上运动，簧片组45从断路状态到通路状态；当电磁组2中另一线圈37受到激励时，衔铁19带动驱动片21反向转动，推动杆观向上运动，同时右端推杆51在驱动片21 的推动下向下移动，导致簧片组45从通路状态到断路状态。相互垂直的一组长、短簧片组同时导通时形成“T”形工作状态。控制电路负责控制所有簧片组的开通和关断，其原理图如图11、12所示。当1-和C+之间接通电源时控制标号为53、59、M、39、56、37的线圈接通， 对应短簧片组46、长簧片组49接通，长簧片组45、长簧片组47、短簧片组48、短簧片组50 断开，形成状态“1”；同理，当2-和C+之间接通电源时形成状态“2”；当3-和C+之间接通电源时形成状态“3”。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
权利要求
1.一种模块化τ型微波开关，其特征在于包括电路板组(1)、电磁组( 、衔铁组(3)、 盖板组(4)、导行系统( 和d-sub连接器(3 ，电磁组( 包括模块驱动系统，盖板组包括固定连接的上盖板(16)和下盖板0；3)，电路板组(1)固定在模块驱动系统上方并与模块驱动系统间隔一定距离，电路板组(1)的一端通过d-sub连接器(3 接收外部控制信号，电路板组(1)的另一端接模块驱动系统的线圈，驱动系统的下部固定在上盖板(16)上； 衔铁组⑶包括安装轴(18)、衔铁(19)和驱动片(21)，安装轴(18)固连在衔铁(19)上， 驱动片固定在衔铁(19)底部；六个衔铁组C3)分别通过各自的安装轴(18)安装在上盖板(16)上并可绕安装轴(18)在与上盖板(16)垂直的方向转动；导行系统(5)固定在下盖板03)上，导行系统(5)包括基座( )、同轴连接器(30)、限位杆(M)、三个长簧片组05、47、49)和三个短簧片组(46、48、50)，基座Q9)位于下盖板03)的下方并与下盖板 (23)间隔一定距离形成导行腔体，三个长簧片组05、47、49)和三个短簧片组06、48、50) 位于导行腔体中，四个同轴连接器(30)固定于基座09)上，四个同轴连接器(30)分别排布在一个正三角形的顶点以及该正三角形的重心所在位置，三个长簧片组05、47、49)可以将处于所述正三角形顶点位置的同轴连接器(30)两两导通，三个短簧片组06、48、50) 可以将处于所述正三角形重心位置与顶点位置的同轴连接器(30)导通；上盖板(16)上设置有六个匹配簧片组(17)，对于六个衔铁组(3)中包含的六个驱动片(21)，每一个驱动片 (21)的一端与对应的匹配簧片组(17)接触，每一个驱动片的另一端与三个长簧片组 (45,47,49)和三个短簧片组06、48、50)中的任意一个接触，通过外部控制信号可以控制相互垂直的一对长簧片组06、48、50)和短簧片组06、48、50)同时将相应的同轴连接器导通，形成三种不同形式的T形微波通路。
2.根据权利要求1所述的一种模块化T型微波开关，其特征在于所述的电磁组(2)由三个驱动系统构成，每个驱动系统通过三个螺柱与上盖板(16)紧固，每个驱动系统包括两组极化磁路，两组共用一个轭铁(9)，每组极化磁路包括固定在轭铁(9)上的两个线圈(10、37)、两个铁芯(12、38)和永磁磁钢(11)，每个线圈(10、37)缠绕在相应的一个铁芯(12、38)上，永磁磁钢(11)位于两个线圈(10,37)之间，两个线圈(10,37)的接地端桥接引出， 两个线圈(10、37)的另一端通过引线引出连接在电路板组(1)上构成开关控制端。
3.根据权利要求1所述的一种模块化T型微波开关，其特征在于所述的四个同轴连接器(30)的尾部呈蘑菇头状，位于基座09)的射频行腔中。
4.根据权利要求1所述的一种模块化T型微波开关，其特征在于所述的长簧片组 (45,47,49)或者短簧片组06、48、50)中的每个簧片组均包括推动杆08)、推杆套Q5)、簧片(27)及弹簧(36)，推动杆(28)和推杆套(25)将簧片(27)固定在中间，弹簧(36)套在推动杆08)下部。
5.根据权利要求1所述的一种模块化T型微波开关，其特征在于所述的匹配簧片组 (17)由弹簧(36)、推杆(51)和匹配簧片(52)构成，弹簧(36)卡在推杆(51)的上部，匹配簧片(52)固定在推杆(51)的下部。
全文摘要
一种模块化T型微波开关，包括电路板组、电磁组、衔铁组、盖板衔铁组和导行系统。电路板组固定在电磁组上方，电磁组固定在盖板衔铁组上部，衔铁组通过安装轴固定在盖板上，盖板衔铁组固定在导行系统上。电磁组由三个电磁模块构成，衔铁组由衔铁、驱动片、螺钉、固定片及安装轴组成，驱动片通过螺钉和固定片固定在衔铁的下方，安装轴安装在衔铁的中心孔中。导行系统由基座、四个同轴连接器、三个长簧片组和三个短簧片组构成，相互垂直的一组长、短簧片同时将相应的同轴连接器成导通，形成T形微波通路状态。本发明微波开关驱动功率小，电磁系统模块化，装配、生产难度低，产品结构刚度好，产品抗振动冲击性能强。
文档编号H01P1/10GK102544645SQ20111045925
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者姚延风, 姜东明, 张楚贤, 张艺檬, 柳晶, 田亚伟 申请人:中国航天时代电子公司, 航天时代电子技术股份有限公司