专利名称：一种直线型波导开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直线型波导开关，特别涉及一种直线型单刀双掷或双刀双掷波导开关，属于机电技术领域。
背景技术：
波导开关作为一种机电一体化组件，主要用于微波信号传输路径的选择、波导传输能量的通断或通道之间切换，广泛用作大功率输出的雷达及通讯发射机的备用转换开关，同时也广泛应用于卫星通讯系统的微波发射设备和微波测控工程中。常用来实现核心微波设备的1:1备份或微波功率信号上天线和去负载通道之间的切换，是卫星信号发射系统的关键部件之一。 传统的波导开关主要采取旋转式结构，总体结构分为导行系统和电磁驱动系统。导行系统由导行转子、导行定子、轴承装配而成，电磁驱动系统为有限转角电机，有限转角电机通过平键等传动机构使导行转子在导行定子内实现有限角度的往复旋转。其主要优点在于波导弯集成在导行转子上，结构较为紧凑、成熟。其主要缺点在于电机结构复杂，开关整体重量较重，切换后精确定位困难，波导口对准欠精确，导致微波性能指标变差。
发明内容
本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种直线型波导开关，结构简单，重量较轻，切换速度快。本发明的技术解决方案是一种直线型波导开关，由定子壳体、动子组件和两组驱动组件组成，动子组件由动子壳体、直波导管、弯波导管和两块磁钢组成，直波导管和弯波导管安装在动子组件的腔体内，两块磁钢分别安装在动子组件的两个端面上，动子壳体的两侧加工有燕尾槽，每组驱动组件由定子盖、电路板和螺线管组成，螺线管固定在定子盖上，电路板安装在螺线管内，两组驱动组件安装在定子壳体的两端，定子壳体的内壁两侧设置有滑枕用于安装动子组件，定子壳体的壳体上加工有波导窗用于与动子组件中的直波导管或弯波导管形成微波通路。所述动子组件内设置一组或两组直波导管和弯波导管，当设置一组直波导管和弯波导管时使波导开关形成单刀双掷波导开关，当设置两组直波导管和弯波导管时使波导开关形成双刀双掷波导开关。本发明与现有技术相比具有如下优点(I)本发明采取较之传统的旋转式波导开关，用两组螺线管代替传统的有限转角电机作为波导微波通道切换的驱动力，结构简单，且更为可靠；(2)本发明采用螺线管与永磁钢配合的方式实现开关切换动作，可保证微波传输参数的基础上实现微波传输通道的快速切换，切换时间较旋转式大大缩短，传统旋转式波导开关切换时间为300mS至400mS，本发明的切换时间可缩短为50mS至100mS。(3)本发明较之传统旋转式波导开关，重量较轻，导行系统的动子组件和定子壳体主要由薄壁壳体和铝质波导管组成，较之传统的导行定子和实心导行转子重量减轻。另外，采用螺线管作为驱动动力后，较之传统的有限转角电机，重量可减小30%。两个部分的总重量相加可得出结论，本发明比传统的旋转式波导开关质量轻。
图1为单刀双掷波导开关的组成结构示意图；图2为单刀双掷波导开关的组成结构三维示意图；图3为燕尾槽与滑枕配合原理示意图 ；图4为本发明的驱动原理图；图5为单刀双掷波导开关微波通道切换原理图；图6为双刀双掷波导开关的组成结构示意图；图7为双刀双掷波导开关的组成结构三位示意图；图8为双刀双掷波导开关微波通道切换原理图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述。如图1、2所示，本发明主要由定子壳体1、动子组件2和两组驱动组件3组成，动子组件2由动子壳体e、直波导管f、弯波导管g和两块磁钢d组成，直波导管f和弯波导管g安装在动子组件2的腔体内，两块磁钢d分别安装在动子组件2的两个端面上，动子壳体e的两侧加工有燕尾槽h，每组驱动组件3由定子盖a、电路板b和螺线管c组成，螺线管c固定在定子盖a上，电路板b安装在螺线管c内，两组驱动组件3安装在定子壳体I的两端，如图3所示，定子壳体I的内壁两侧设置有滑枕用于安装动子组件2，定子壳体I的壳体上加工有波导窗用于与动子组件2中的直波导管f或弯波导管g形成微波通路。定子壳体I是波导开关的主要基座零件设置有燕尾槽式滑枕的定子壳体I能提供动子组件2滑动的轨道，对于单刀双掷波导开关，在定子壳体上的两个侧面共加工有3个波导窗，用以与直波导管f和弯波导管g形成微波传输通路。定子壳体I开口的两个侧面加工有螺纹孔，能使驱动组件3能牢固的安装在定子壳体I的两端。动子组件2是实现微波通道切换的关键组件，动子壳体e是动子组件2的承载基座，其上加工有和定子壳体I相配合使用的燕尾槽，可以在燕尾式滑枕上做往复滑移。直波导管f和弯波导管g固定安装在动子壳体e的腔体之中，形成微波通道。两个磁钢d分别粘接于动子壳体e的前后两个端面的盲孔中，用以与螺线管c配合，实现动子组件的驱动。动子组件2的驱动是利用两个驱动组件3的电磁螺线管c和位于动子组件2两端的磁钢d来实现的。电磁螺线管c的通断是由固定于两个定子盖a的电路板b来实现的。驱动组件3是实现动子组件2在定子壳体I中滑移的关键功能部件，其由定子盖a、电路板b和螺线管c装配而成。定子盖a是承载零件，用螺钉固定于定子壳体I上。电路板b用于控制螺线管c磁极的方向，实现动子组件2在定子壳体I中的滑移。螺线管c是驱动组件3的核心部件，其主要作用在于提供动子组件2的驱动力，实现微波通道的切换。本发明的工作原理如图4所示，当一个驱动组件3螺线管c与动子组件2 —端的磁钢d相吸时，另一个驱动组件3螺线管c与动子组件2另一端的磁钢c必须相斥，也就是当其中一个驱动组件3螺线管c的磁极方向为左S右N，另一个驱动组件3螺线管c的磁极方向为左N右S时，动子组件2在电磁力的驱动下向左运动。相反，当其中一个驱动组件3螺线管c的磁极方向为左N右S，另一个驱动组件3螺线管c的磁极方向为左S右N时，动子组件2在电磁力的驱动下向右运动。如图5所示，当动子组件2向左运动时，波导开关处于状态1，定子壳体I的波导窗与弯波导管g形成微波传输通道。相反，当动子组件2向右运动时，波导开关处于状态2，定子壳体I的波导窗与直波导管f形成微波传输通道。对于直线型双刀双掷波导开关，如图6、7所示，动子组件内装配的直波导管由两个直波导管f构成，弯波导管由一个弯波导管gl和一个双弯波导管g2组成，相应的在定子壳体I的两侧各开有两个波导窗。如图8所示，当动子组件2向左运动时，波导开关处于状态1，定子壳体I的波导窗与直波导管形成微波传输通道，反之，当动子组件2向右运动时，波导开关处于状态2，定子壳体I的波导窗与由弯波导管形成微波传输通道。本发明利用电磁驱动系统使动子在定子壳体中往复运动实现不同波导通道的切换。本发明结构简单、切换快捷，应用前景广泛。说明书中未作详细描述的内容属于本领域 专业技术人员的公知技术。
权利要求
1.一种直线型波导开关，其特征在于由定子壳体(I)、动子组件(2)和两组驱动组件(3)组成，动子组件(2)由动子壳体(e)、直波导管(f)、弯波导管(g)和两块磁钢(d)组成，直波导管(f)和弯波导管(g)安装在动子组件(2)的腔体内，两块磁钢(d)分别安装在动子组件(2)的两个端面上，动子壳体(e)的两侧加工有燕尾槽(h)，每组驱动组件(3)由定子盖(a)、电路板(b)和螺线管(C)组成，螺线管(C)固定在定子盖(a)上，电路板(b)安装在螺线管(C)内，两组驱动组件(3)安装在定子壳体(I)的两端，定子壳体(I)的内壁两侧设置有滑枕用于安装动子组件(2)，定子壳体(I)的壳体上加工有波导窗用于与动子组件(2)中的直波导管(f)或弯波导管(g)形成微波通路。
2.根据权利要求1所述的一种直线型波导开关，其特征在于所述动子组件(2)内设置一组或两组直波导管(f)和弯波导管(g)，当设置一组直波导管(f)和弯波导管(g)时使波导开关形成单刀双掷波导开关，当设置两组直波导管(f)和弯波导管(g)时使波导开关形成双刀双掷波导开关。
全文摘要
本发明公开了一种直线型波导开关，由定子壳体、动子组件和两组驱动组件组成，动子组件由动子壳体、直波导管、弯波导管和两块磁钢组成，直波导管和弯波导管安装在动子组件的腔体内，两块磁钢分别安装在动子组件的两个端面上，动子壳体的两侧加工有燕尾槽，每组驱动组件由定子盖、电路板和螺线管组成，螺线管固定在定子盖上，电路板安装在螺线管内，两组驱动组件安装在定子壳体的两端，定子壳体的内壁两侧设置有滑枕用于安装动子组件，定子壳体的壳体上加工有波导窗用于与动子组件中的直波导管或弯波导管形成微波通路。本发明结构简单，重量较轻，切换速度快。
文档编号H01P1/11GK103022597SQ20121051625
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者郭高文, 赵然, 于倩, 柳晶, 王文涛, 姜东明 申请人:航天时代电子技术股份有限公司, 中国航天时代电子公司