[發明專利]用于低無源互調連接的旋轉開關

有效

• 申請號: 201880048032.5
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN110998964B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: M·格拉斯爾;G·哈普法爾
• 申請（專利權）人: 斯賓納有限公司
• 主分類號: H01P1/12
• 分類號: H01P1/12
• 代理公司: 北京匯知杰知識產權代理有限公司 11587
• 代理人: 吳煥芳;楊勇

一種低無源互調(PIM)RF旋轉開關，包括連接到固定墊的多個中心導體、由可旋轉墊橋接部連接的至少兩個可旋轉墊。根據切換狀態，至少兩個固定墊緊鄰至少兩個可旋轉墊，從而經由固定墊和可旋轉墊在中心導體之間產生RF信號連接。

技術領域

本發明涉及一種用于切換同軸線的低無源互調射頻旋轉開關。這種開關可以用在測試設備中，該測試設備優選用于互調測量。

背景技術

為了在RF(射頻)設備中執行測試和測量，通常需要切換各個同軸線。

US4967174A公開了一種旋轉同軸開關。該開關在旋轉之前提起切換電路。這允許在執行交換之后增加接觸力。在這種開關中，無源互調隨著接觸力的增加而降低。不幸的是，存在接觸力的機械極限，因此限制了無源互調的降低。此外，隨著觸頭的磨損，互調增加。因此，該開關具有有限的壽命。

EP3048664A1公開了一種同軸旋轉開關，該同軸旋轉開關具有用于低無源互調連接的電容耦合觸頭。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種用于切換同軸線的RF開關，其提供了非常低的無源互調(PIM)。此外，該開關應需要較低的維護成本，并且應具有延長的壽命。

在獨立權利要求中描述了該問題的解決方案。從屬權利要求涉及本發明的進一步改進。

在第一實施例中，低無源互調(PIM)開關包括可以以預定方式通過交換元件連接的四個端口。切換元件繞旋轉軸線旋轉并且與固定的耦合元件相互作用，從而形成電容耦合開關。電容耦合開關不具有任何機械或電流觸頭，因此不會產生RF信號的任何無源互調。在可選的實施例中，切換元件可以優選地通過線性移動在交替的位置之間移動。基本的切換功能不依賴于特定的移動。因此，開關可以基于墊的線性或任何其他種類的位移。在這樣的實施例中，與旋轉或可旋轉有關的所有術語應意味著移動或可移動。

在優選的實施例中，開關是用于交替地連接四個端口的可旋轉開關。端口具有RF連接器，RF連接器優選地連接到任何類型的測試設備，諸如網絡分析儀、負載或任何其他裝置。如果同軸連接器也是低PIM連接器，則是進一步優選的。同軸連接器經由同軸中心導體連接到至少一個固定墊，以電容性耦合RF信號。優選地，中心導體可以包括實心或空心金屬管或棒。在另一實施例中，它們還可以是諸如印刷電路板的介電載體上的諸如帶狀線的結構。優選地，有兩個墊連接到每個中心導體。在可旋轉部分處，存在與至少一個固定墊界面接合的至少一個可旋轉墊。進一步優選的是具有兩個固定墊，最優選地一個固定墊位于可旋轉墊上方，并且第二固定墊位于可旋轉墊下方。如果兩個可旋轉墊通過橋接部連接，則是進一步優選的。橋接部優選地在墊之間提供電性和機械連接，并且最優選地被機械地連接到用于引導橋接部或使橋接部與墊一起旋轉的軸。來自第一同軸連接器的RF信號經由第一中心導體耦合到至少第一固定墊。信號從固定墊耦合到可旋轉墊，橋接部將信號從可旋轉墊引導到第二可旋轉墊，以將信號耦合到至少一個第二固定墊，并經由第二中心導體耦合到第二同軸連接器。在第一實施例中，存在四個端口，每個端口具有同軸連接器，中心導體和至少一個、優選兩個固定墊。轉子具有兩組可旋轉墊，而第一可旋轉墊經由第一橋接部耦合到第二可旋轉墊，并且第三可旋轉墊經由第二橋接部耦合到第四可旋轉墊。

盡管可旋轉墊可以連續地旋轉，但是在某些位置，至少一個可旋轉墊與至少一個固定墊重疊，并且優選地以對中的方式重疊，使得重疊表面被最大化。在最大重疊處，存在最高的耦合電容，因此在固定墊和可旋轉墊之間存在最佳耦合。在上述實施例中，具有四個端口，該四個端口帶有四個固定墊和四個可旋轉墊，存在具有墊的最大重疊的四個離散位置。在一個優選的實施例中，固定墊和可旋轉墊圍繞轉子的旋轉軸線為中心以90°角布置。因此，用于最大耦合的四個離散位置彼此相距90°。

在另一優選的實施例中，至少一個可移動墊和/或至少一個墊橋接部是可移動的和/或可移位的。最優選地，至少一個可移動墊和/或至少一個墊橋接部可平行于由墊限定的平面移位或可以從由墊限定的平面傾斜。優選地，墊橋接部具有兩個端部，每個端部都保持可移動墊。