Матричный коммутатор
Полезная модель относится к коммутационной технике и может быть использована для коммутации высокочастотных цепей антенн на соответствующие радиопередатчики или радиоприемники. В основу полезной модели положено техническое решение по созданию матричного коммутатора, в котором за счет выполнения коммутационных ячеек в металлических корпусах с размещенными в них переключающими контактами с коаксиальными разъемами за счет соединения ячеек отрезками коаксиальных кабелей образуются горизонтальные и вертикальная коаксиальные высокочастотные матрицы на входах и выходах, которых установлены дополнительные ячейки, обеспечивающие контроль исправности соединений контактов в строках и столбцах. Это позволяет создать коммутатор, предназначенный для работы на частотах выше 100 МГц и обеспечить автоматический контроль соединений входов и выходов высокочастотной матрицы. 1 н.п.ф. 4 илл.
Полезная модель относится к коммутационной технике и может быть использована для коммутации радиостанций на соответствующие антенны.
Известен матричный коммутатор, содержащий N ячеек коммутации, каждая из которых включает в себя элемент управления, изоляционную вставку и элемент привода с переключающим контактом, при этом ячейки, установленные по обе стороны экранирующей платы объединены шинами по строкам и по столбцам так, что образуют экранированную высокочастотную матрицу (SU 1372415, Н01Н 67/24, Н01Н 7/00, опубл. 07.02.1988).
Недостатком этого матричного коммутатора является низкое значение переходного затухания высокочастотной матрицы в ячейках коммутации, разъединяющих горизонтальные шины (строки) с вертикальными шинами (столбцами).
Известен матричный коммутатор, содержащий N ячеек коммутации, каждая из которых включает в себя элемент управления, изоляционные вставки и элементы привода с переключающим контактом, объединенные шинами по строкам и по столбцам так, что горизонтальные шины (строки) соединяются с вертикальными шинами (столбцами) перемычкой, выполненной в виде отрезка коаксиального кабеля, при этом С к
Смк, где Ск - емкость кабеля, С мк - межконтактные емкости переключающих контактов (SU 1573479, Н01Н 7/00, Н01Н 67/24, опубл. 23.06.1990.
Недостатком этого матричного коммутатора является ухудшение с ростом частоты коэффициента бегущей волны в горизонтальных шинах (строках) и вертикальных шинах (столбцах) из-за неоднородности волнового сопротивления линий соединения ячеек коммутации с открытыми контактами и шинами матриц, что приводит к ограничению эксплуатационных возможностей коммутатора на частотах свыше 100 МГц.
Другим недостатком указанного коммутатора является отсутствие контроля соединения контактов ячеек между строками и столбцами и внутри самих строк и столбцов
В основу полезной модели положено техническое решение по созданию матричного коммутатора, в котором за счет выполнения ячеек коммутации в металлических корпусах с установленными в них переключающими контактами и высокочастотными разъемами и соединенных отрезками коаксиальных кабелей в строках и столбцах, образуют горизонтальную и вертикальную коаксиальные матрицы, что обеспечивает однородность тракта по волновому сопротивлению и, как следствие достижение высокого значения коэффициента бегущей волны в коммутаторе на частотах выше 100 МГц.
Кроме того, для контроля установленных соединений в коммутатор на выходе каждых строк и входе каждых столбцов дополнительно вводятся ячейки с переключающими контактами.
Решение технической задачи обеспечивается тем, что в матричном коммутаторе, содержащем N ячеек коммутации, элемент управления, изоляционные вставки, элементами привода с переключающими контактами, объединенные шинами по строкам и столбцам, ячейки коммутации с переключающими контактами выполнены в металлических корпусах с высокочастотными разъемами, при этом выходы разъемов ячеек, соединенные между собой отрезками коаксиального кабеля, в строках и столбцах образуют горизонтальную и вертикальную высокочастотные коаксиальные матрицы, на выходах и входах которых дополнительно установлены ячейки с переключающими контактами в строках и столбцах матриц для контроля исправности соединений.
Расширение рабочего диапазона коммутатора свыше 100 МГц, обеспечивается выполнением ячеек в металлическом корпусе с переключающими контактами и коаксиальными разъемами и соединением их между собой отрезками коаксиального кабеля, что позволяет исключить неоднородность волнового сопротивления в строках и столбцах матриц и реализовать автоматический контроль соединений, установленными на выходах горизонтальной и входах вертикальной высокочастотных матриц дополнительных ячеек с переключающими контактами.
Полезная модель поясняется с помощью фиг.1-4.
На фиг.1 приведена электрическая принципиальная схема коммутатора, на фиг.2 показана высокочастотная матрица коммутатора, на фиг.3 - общая сборка горизонтальной и вертикальной высокочастотных матриц и на фиг.4 - ячейка коммутатора с отрезком коаксиального кабеля.
Коммутатор содержит N ячеек коммутации, каждая из которых включает в себя элемент привода 1 с переключающим контактом 2, изоляционные вставки 3, высокочастотные разъемы 4, металлический корпус 5, отрезки высокочастотных кабелей 6, дополнительные ячейки 7 с переключающими контактами 8, элемент управления и контроля 9, цепи управлении элементами привода 10, цепи управления дополнительными ячейками контроля 11, цепи контроля 12, компоновку высокочастотной коаксиальной матрицы 13, сборку вертикальной высокочастотной коаксиальной матрицы 14 с горизонтальной высокочастотной коаксиальной матрицей 15.
Коммутатор работает следующим образом.
Например, для подключения строки вх.1 на столбец вых.1 высокочастотных матриц необходимо подать от элемента управления и контроля 9 сигнал включения по соответствующим цепям управления 10 на элементы привода 1 с изоляционной вставкой 3 механически связанные с переключающими контактами 2 расположенными в металлическом корпусе 5.
Переключающие контакты 2 замыкаются, образуя через разъемы 4 и отрезки коаксиальных кабелей 6 соединение строки Вх.1 и столбца Вых.1 высокочастотных матриц коммутатора.
Затем по команде от элемента управления и контроля 9 по соответствующим цепям 11 поступают сигналы на обмотку дополнительной ячейки 7, которая срабатывает и переключает свои контакты 8 на контроль соединений строки Вх.1 и столбца Вых.1 по цепям 12. Затем от элемента управления и контроля 9 поступает контрольный согнал в виде постоянного напряжения, которое при исправных соединениях контактов 2 и 8 строк и столбцов матрицы поступает в элемент 9.
При получении положительного результата контроля элемент управления и контроля 9 отключают дополнительные ячейки и их переключающие контакты устанавливаются в исходное положение и восстанавливая проконтролированное соединение строк Вх.1 и столбца Вых.1 высокочастотной матрицы коаксиального типа.
Коммутатор может использоваться для коммутации антенн на соответствующие передатчики или радиоприемники, устанавливаемые на кораблях или передающих (приемных) радиоцентрах в составе автоматизированных средств связи. Наиболее употребительна полезная модель коммутатора в вариантах исполнения предназначенных для коммутации радиостанций на антенны с рабочими частотами выше 100 МГц.
Матричный коммутатор, содержащий N ячеек коммутации с элементами управления, изоляционные вставки с элементами привода и переключающими контактами, объединенные шинами по строкам и столбцам, образующим высокочастотную матрицу, отличающийся тем, что ячейки выполнены в металлических корпусах с установленными в них переключающими контактами, соединенными с высокочастотными разъемами, при этом выходы разъемов ячеек, соединенные между собой отрезками коаксиального кабеля, в строках и столбцах образуют горизонтальную и вертикальную высокочастотные коаксиальные матрицы, на выходах и входах которых дополнительно установлены ячейки с переключающими контактами в строках и столбцах матриц для контроля исправности соединений.
