[发明专利]机电微波开关

说明书

技术领域

本发明涉及一种机电微波开关。

背景技术

大部分电子电路包括一个或多个开关机构，用于选择地将电信号发送给电路中的不同部件。这样的开关机构大部分通常为固态，基于晶体管的开关、机电装置例如继电器，或者通过手动的纯机械开关。尽管这些开关很好地用于相对低频的信号，但是当要转换的电信号的频率延伸至千兆赫范围时需要更复杂的机构。

当转换高频信号例如微波信号时，开关必须仔细设计，以避免信号的任何不需要的反射和信号通路中的损失。例如，普通使用的微波开关通常有多个螺线管驱动的触点垫，这些触点垫安装在塑料杆的端部。触点垫选择地从电路板上升高或布置在电路板上，以便断开或形成电连接。各触点垫是精确制造的机械加工部件，它在弯曲时有弹性，这样，触点垫稍微自清洁。这种开关设计的部件必须精确制造使得这种开关设计的制造非常昂贵。而且，很难平衡触点的清洁作用(通过微机械加工、手调节或润滑剂)和接触磨损。触点的长寿命(超过1000万次操作)或保证第一时间操作将很难实现，且通常不能满足。最后，这样的开关可能有相对降低的隔离，因为当触点从电路板升高很短距离时产生电容性连接。

由于这些和其它问题，还需要一种改进的电开关系统，它能够用于微波或其它信号。

发明内容

这里所述的技术涉及电子开关，特别是涉及能够转换高频微波信号的开关。在一个实施例中，开关包括可旋转触点，它选择地与多个导体中的一个对齐，例如微波传输带线。可旋转触点通过一对马达来运动，该对马达可编程地使得触点从印刷电路板上升高，并使得触点旋转至合适位置和使得触点降低至合适位置。当触点布置在电路板上时，马达还可以使得触点运动以便清洁该触点。

在一个实施例中，触点固定在杆上。该杆通过第一步进马达而绕它的纵向轴线旋转，并通过第二步进马达而沿它的长度前后运动。通过第二步进马达的运动使得触点能够以可调节的压力布置在印刷电路板上。压力可调节，以便补偿触点的寿命、磨损、机械加工公差或者保证操作。

这里的发明内容用于引入简化形式的概念的选择，它们将在后面的具体实施方式中进一步介绍。该发明内容并不是说明要求保护的主题的关键特征，也不是用于帮助确定要求保护的主题的范围。

附图说明

通过下面的详细说明并结合附图，将更清楚和更好地理解所述技术的前述方面和很多附加优点，附图中：

图1表示了印刷电路板的一部分，该印刷电路板有多个微波传输带线和根据所述技术的一个实施例的可旋转开关触点；

图2A表示了根据所述技术的一个实施例构成的开关；

图2B表示了根据所述技术的一个实施例在管中的绝缘衬套，该绝缘衬套将可同轴旋转的触点支承在触点载体中；

图2C表示了根据所述技术的一个实施例的开关的分解图；

图2D表示了根据所述技术的一个实施例穿过可旋转开关触点的信号通路；

图3表示了金属背屏幕的一部分，它套装在印刷电路板上，并容纳用于图2A所示开关中的可旋转触点；以及

图4表示了根据所述技术的一个实施例布置为形成可编程衰减器的一对开关。

具体实施方式

如上所述，这里所述的技术涉及一种开关，它可以用于从输入部向输出部发送电信号，特别是高频电信号。图1表示了金属背印刷电路板10的一部分，多个微波传输带线12a-12h固定在它上面。微波工程领域的技术人员应当知道，接地区域14a-14h位于微波传输带线12a-12h之间，这样，微波信号在微波传输带线和接地区域之间的空间中传送。尽管印刷电路板10有圆形形状，但是应当知道，作为更大电路板的一部分可以包含印刷电路板，该更大电路板上有固定在它上面的、其它图形的微波传输带线或痕迹。

在所示实施例中，微波传输带线12a-12h从金属背印刷电路板10上的中心点径向向外延伸。可旋转触点20定位成这样，使得触点的一端选择地与一个微波传输带线12a-12g接合，触点20的另一端选择地与RF连接器(未示出)接合。通过改变触点20的角度方位，选择地在一个微波传输带线和射频(RF)连接器之间形成导电通路。