[发明专利]一种非限位杆式星载微波开关用传动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种星载微波开关用传动机构，特别是一种非限位杆式星载微 波开关用传动机构，属于机械设计领域。

背景技术

宇航用微波开关是提升和保障卫星通信系统可靠性的核心部件。宇航用微 波开关主要用于卫星系统微波信号通路的传输和切换微波开关作为微波传输通 路中重要环节，在轨运行期间无论是正常传输还是在切换状态下，若不能正常 工作，对于卫星系统来说，有可能是灾难性故障。同时，由于高频通路无法备 份，微波开关属典型的单点失效部件。鉴于微波开关在星上起到的关键作用， 国外一直实行技术限制或禁运。

随着我国空间通信技术快速发展，卫星等型号的通信系统对工作频段等的 要求越来越高，型号对宇航用宽频带微波开头的需求更加明显。多年来我国宇 航型号用通信用微波开关一直依赖进口，时常受到国外形势的影响，无法满足 国内型号要求。作为卫星通讯链路信号传输及转换常用的关键部件，必须加快 宽频带低损耗同轴微波开关的研制。机械式微波开关的开用电磁驱动机械结构 来接通和关断微波通路，传输带宽大，对空间辐照环境的耐受程度高，特别适 合于卫星通信、遥控遥测链路的备份和微波信道切换，是当前绝大多数卫星等 宇航型号必不可少的关键微波器部件。

现有的机械式同轴微波开关传动机构采用圆柱形驱动杆结构，该结构需要 加限位杆来限制簧片的转动，产品结构复杂，微波传输区域不连续。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：为克服现有技术的不足，提供了一种非限位 杆式星载微波开关用传动机构，以减小由限位杆引起的微波传输区域的不连续 性，提升微波信号的传输性能。

本发明的技术解决方案：

一种非限位杆式星载微波开关用传动机构，包括电磁组、衔铁组和导行系 统，

电磁组包括导磁板、永磁体和位于永磁体两侧的线圈组，导磁板通过支撑 螺柱连接于导行系统上，永磁体连接在导磁板下方，线圈组通过其上的铁芯与 导磁板固连，永磁体与导磁板及左右线圈组的铁芯形成闭合磁路产生磁力，并 作用于衔铁组上；

衔铁组包括衔铁和载触体，衔铁呈V型结构，衔铁和载触体固连，在载触 体上设计有通孔，载触体与导行系统通过穿过通孔的轴进行连接，使衔铁组可 绕轴转动；

导行系统包括基座、驱动片、盖板、驱动杆、压簧、簧片和接头，所述基 座为中空腔体，其底面设有与接头连接的通孔，通孔之间设置有补偿槽，用于 微波传输的阻抗匹配，接头一端置于基座的腔体中，另一端置于基座的外侧， 置于基座顶部的盖板上开有通孔，驱动杆为非柱形结构，盖板上的通孔与非柱 形结构的驱动杆形状相匹配，驱动杆一端设有限位板，压簧套于驱动杆上通过 限位板及盖板限位，驱动杆另一端穿过盖板上的通孔与簧片连接，驱动片为弹 性片，其固定在载触体的底面上，两端伸出置于衔铁和驱动杆之间。

呈V型结构的衔铁的夹角范围为120°～180°。

驱动片的长度大于两驱动杆外圆的距离。

衔铁一端施加作用力于驱动片一端上时，驱动片另一端悬空于衔铁和驱动 杆之间。

所述驱动杆为非柱形，不能在盖板上发生径向转动。

电磁组、衔铁组和导行系统连接后，微波开关的抗冲击力可达800～1200g， 随机振均方根5g²/Hz～10g²/Hz。

驱动片与盖板的距离大于驱动杆穿过盖板的高度。

簧片为线性结构，衔铁作用于驱动片上，簧片可实现与接头接触。

基座底面设有与接头连接的通孔，通孔之间设置有补偿槽，补偿槽使得在 DC-40GHz条件下，驻波比≤1.8，差损≤0.75dB，隔离度≥50dB。

工作时，一个驱动杆受力下行带动簧片向下运动与相应接头连接，相应微 波通路保持接通；同时另一个驱动杆的保持力撤销，该驱动杆和簧片受到压簧 回复力作用上行，簧片与相应接头分离，相应微波通路保持断开。

本发明的有益效果为：

(1)本发明通过设置非限位杆结构，并不需要额外设置限位杆，减小了微 波通路中由于限位杆的嵌入所造成的局部阻抗不匹配所引起的微波反射，提升 了微波信号的传输性能；通过设置补偿槽，提高了微波开关在高频段微波参数 的传输性能；