一種無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種開關(guān)控制系統(tǒng)，具體涉及一種無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)可以用于對(duì)信號(hào)的通斷進(jìn)行控制，開關(guān)陣列控制系統(tǒng)是由開關(guān)組成的陣列對(duì)多組信號(hào)進(jìn)行選擇性的控制。電路中用到的開關(guān)主要有機(jī)械式開關(guān)和半導(dǎo)體開關(guān)兩大類。機(jī)械式開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是其關(guān)態(tài)信號(hào)泄漏非常小，缺點(diǎn)是一般體積較大，開關(guān)延時(shí)較長;半導(dǎo)體開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)是體積小、開關(guān)電壓和延時(shí)小，不過其缺點(diǎn)是關(guān)態(tài)泄漏電壓較大。因此開關(guān)陣列控制系統(tǒng)可以是半導(dǎo)體開關(guān)陣列也可以是機(jī)械開關(guān)陣列。
[0003]無源無線開關(guān)陣列是指開關(guān)的通斷是通過無源和無線的方式實(shí)現(xiàn)。無線是指控制部分和開關(guān)部分沒有線連接，無源是指開關(guān)部分沒有電源或電池。已有的無線開關(guān)陣列，一般采用射頻收發(fā)方式對(duì)開關(guān)進(jìn)行控制，開關(guān)單元中需要有電池給收發(fā)電路供電。因?yàn)楹须姵?，因此這種無線開關(guān)陣列的使用壽命有限。
[0004]微機(jī)械開關(guān)是機(jī)械式開關(guān)的一種，其采用微加工方式制作。因此，它保留了機(jī)械式開關(guān)的關(guān)態(tài)信號(hào)泄漏非常小的特點(diǎn)，又有體積小的優(yōu)勢(shì)，可用于直流、低頻或射頻信號(hào)的通斷控制。由于微機(jī)械開關(guān)的執(zhí)行電壓較高，一般大于30V，因此已有的控制微機(jī)械開關(guān)的通斷方式都是有線式的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列控制系統(tǒng)，通過采用無源無線的方式對(duì)微機(jī)械開關(guān)陣列的控制，控制方式簡便，省去布線的麻煩，同時(shí)開關(guān)中不含電源或電池，增加了使用壽命。
[0006]技術(shù)方案:一種無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列控制系統(tǒng)，包括信號(hào)源、發(fā)射線圈、無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列單元;所述信號(hào)源串聯(lián)所述發(fā)射線圈，所述發(fā)射線圈與所述無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列單元近場(chǎng)耦合；
[0007]其中，所述無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列單元包括若干陣列排列的無源無線微機(jī)械開關(guān)單元;所述無源無線微機(jī)械開關(guān)單元包括接收線圈，微機(jī)械開關(guān)、整流電路、信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；
[0008]其中，所述微機(jī)械開關(guān)包括可動(dòng)電極、觸點(diǎn)、偏置電極和輸出電極;所述整流電路包括電阻、電容和整流二極管；
[0009]所述電阻并聯(lián)所述電容，所述整流二極管串聯(lián)所述電容，所述電阻的輸出端與所述整流二極管的輸出端分別作為所述整流電路的輸出端，所述整流二極管的輸入端與所述電容的輸入端分別作為所述整流電路的輸入端;所述可動(dòng)電極的輸入端與所述偏置電極的輸入端分別作為所述微機(jī)械開關(guān)的輸入端。
[0010]所述接收線圈的兩端分別連接所述整流二極管的輸入端和所述電容的輸入端，所述電阻的輸入端連接所述可動(dòng)電極的輸入端，所述電阻的輸出端連接所述偏置電極的輸入端，所述可動(dòng)電極的輸出端連接所述信號(hào)輸入端，所述輸出電極的輸出端連接所述信號(hào)輸出立而;
[0011]所述信號(hào)輸入端為所述無源無線微機(jī)械開關(guān)單元的輸入端，所述信號(hào)輸出端為所述無線無源微機(jī)械開關(guān)單元的輸出端。
[0012]進(jìn)一步的，每個(gè)所述微機(jī)械開關(guān)的通斷都由所述信號(hào)源的特定輸出頻率控制。
[0013]有益效果:通過采用無源無線的方式來控制微機(jī)械開關(guān)陣列，省去了布線的麻煩，安裝方便，移動(dòng)性強(qiáng)，開關(guān)中不使用電源或電池，節(jié)約使用成本，增加了使用壽命。無源無線微機(jī)械開關(guān)單元陣列中的每個(gè)開關(guān)單元的通斷，可以通過信號(hào)源的特定的輸出頻率進(jìn)行控制，控制方式簡便，易操作。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列控制系統(tǒng)的原理圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的無源無線微機(jī)械開關(guān)電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0017]如圖1所示，一種無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列控制系統(tǒng)，包括信號(hào)源1、發(fā)射線圈2、無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列單元4;信號(hào)源1串聯(lián)發(fā)射線圈2，發(fā)射線圈2與無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列單元4近場(chǎng)耦合；
[0018]其中，無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列單元4包括若干陣列排列的無源無線微機(jī)械開關(guān)單元3;如圖2所示，無源無線微機(jī)械開關(guān)單元3包括接收線圈31，微機(jī)械開關(guān)32、整流電路33、信號(hào)輸入端34和信號(hào)輸出端35 ；
[0019]其中，微機(jī)械開關(guān)32包括可動(dòng)電極321、觸點(diǎn)322、偏置電極323和輸出電極324;整流電路33包括電阻331、電容332和整流二極管333;
[0020]電阻331并聯(lián)電容332，整流二極管333串聯(lián)電容332，電阻331的輸出端與整流二極管333的輸出端分別作為整流電路33的輸出端，整流二極管333的輸入端與電容332的輸入端分別作為整流電路33的輸入端;可動(dòng)電極321的輸入端與偏置電極323的輸入端分別作為微機(jī)械開關(guān)3 2的輸入端。
[0021]接收線圈31的兩端分別連接整流二極管333的輸入端和電容332的輸入端，電阻331的輸入端連接可動(dòng)電極321的輸入端，電阻331的輸出端連接偏置電極323的輸入端，可動(dòng)電極321的輸出端連接信號(hào)輸入端34，輸出電極324的輸出端連接信號(hào)輸出端35;
[0022]信號(hào)輸入端34為無源無線微機(jī)械開關(guān)單元3的輸入端，信號(hào)輸出端35為無線無源微機(jī)械開關(guān)單元3的輸出端。
[0023]每個(gè)微機(jī)械開關(guān)31的通斷都由信號(hào)源的特定輸出頻率控制，陣列中每個(gè)所述無源無線微機(jī)械開關(guān)單元3的諧振頻率設(shè)計(jì)成不同值，具體通過調(diào)整電容332和電阻331的大小來實(shí)現(xiàn)，特定頻率的控制信號(hào)只能使諧振頻率與其相等的無源無線微機(jī)械開關(guān)單元3導(dǎo)通，而其它無源無線微機(jī)械開關(guān)單元3將因?yàn)轳詈闲侍?，達(dá)不到開關(guān)的開啟電壓，而不受控制;所以調(diào)節(jié)信號(hào)源1輸出頻率值等于需要打開的無源無線微機(jī)械開關(guān)單元3的諧振頻率即可控制開關(guān)。
[0024]通過發(fā)射線圈2與若干無源無線微機(jī)械開關(guān)單元3的接收線圈之間的近場(chǎng)耦合作用，將發(fā)射線圈2的控制信號(hào)耦合到無源無線微機(jī)械開關(guān)單元3的接收線圈上，調(diào)節(jié)信號(hào)源輸出頻率值，當(dāng)發(fā)射線圈2上的控制信號(hào)頻率與開關(guān)單元的諧振頻率相等時(shí)，信號(hào)的耦合效率達(dá)到最高。
[0025]因此將陣列中每個(gè)開關(guān)單元的諧振頻率設(shè)計(jì)成不同值，特定頻率的控制信號(hào)只能使諧振頻率與其相等的開關(guān)單元導(dǎo)通，而其它開關(guān)單元將因?yàn)轳詈闲侍停_(dá)不到開關(guān)的開啟電壓，而不受控制;所以調(diào)節(jié)信號(hào)源輸出頻率值等于需要打開的開關(guān)單元的諧振頻率即可控制開關(guān)。
[0026]本發(fā)明的微機(jī)械開關(guān)陣列控制系統(tǒng)，控制方式簡單，易操作，省去布線的麻煩，移動(dòng)性強(qiáng)，開關(guān)中不使用電源或電池，節(jié)約使用成本，增加了使用壽命。無源無線微機(jī)械開關(guān)單元陣列中的每個(gè)開關(guān)單元的通斷，可以通過信號(hào)源的特定輸出頻率進(jìn)行控制，控制方式簡便，易操作。
[0027]本發(fā)明所述技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更改和潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列控制系統(tǒng)，其特征在于:包括信號(hào)源(1)、發(fā)射線圈(2)、無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列單元(4);所述信號(hào)源(1)串聯(lián)所述發(fā)射線圈(2)，所述發(fā)射線圈(2)與所述無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列單元(4)近場(chǎng)耦合； 其中，所述無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列單元(4)包括若干陣列排列的無源無線微機(jī)械開關(guān)單元(3);所述無源無線微機(jī)械開關(guān)單元(3)包括接收線圈(31)，微機(jī)械開關(guān)(32)、整流電路(33)、信號(hào)輸入端(34)和信號(hào)輸出端(35); 其中，所述微機(jī)械開關(guān)(32)包括可動(dòng)電極(321)、觸點(diǎn)(322)、偏置電極(323)和輸出電極(324);所述整流電路(33)包括電阻(331)、電容(332)和整流二極管(333); 所述電阻(331)并聯(lián)所述電容(332)，所述整流二極管(333)串聯(lián)所述電容(332)，所述電阻(331)的輸出端與所述整流二極管(333)的輸出端分別作為所述整流電路(33)的輸出端，所述整流二極管(333)的輸入端與所述電容(332)的輸入端分別作為所述整流電路(33)的輸入端;所述可動(dòng)電極(321)的輸入端與所述偏置電極(323)的輸入端分別作為所述微機(jī)械開關(guān)(32)的輸入端； 所述接收線圈(31)的兩端分別連接所述整流二極管(333)的輸入端和所述電容(332)的輸入端，所述電阻(331)的輸入端連接所述可動(dòng)電極(321)的輸入端，所述電阻(331)的輸出端連接所述偏置電極(323)的輸入端，所述可動(dòng)電極(321)的輸出端連接所述信號(hào)輸入端(34),所述輸出電極(324)的輸出端連接所述信號(hào)輸出端(35); 所述信號(hào)輸入端(34)為所述無源無線微機(jī)械開關(guān)單元(3)的輸入端，所述信號(hào)輸出端(35)為所述無線無源微機(jī)械開關(guān)單元(3)的輸出端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列控制系統(tǒng)，其特征在于:每個(gè)所述微機(jī)械開關(guān)(32)的通斷都由所述信號(hào)源(1)的輸出頻率控制。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列控制系統(tǒng)，包括信號(hào)源(1)、發(fā)射線圈(2)、無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列單元(4)；信號(hào)源(1)串聯(lián)發(fā)射線圈(2)，發(fā)射線圈(2)與無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列單元(4)近場(chǎng)耦合；其中，無源無線微機(jī)械開關(guān)陣列單元(4)包括若干陣列排列的無源無線微機(jī)械開關(guān)單元(3)。無源無線微機(jī)械開關(guān)單元(3)的陣列中每個(gè)開關(guān)單元的諧振頻率都設(shè)計(jì)成各不相同。因此，無源無線微機(jī)械開關(guān)單元(3)的陣列中，每個(gè)開關(guān)單元的通斷都是通過信號(hào)源的特定輸出頻率進(jìn)行控制。
【IPC分類】G08C17/02
【公開號(hào)】CN105488987
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610035681
【發(fā)明人】王立峰, 黃慶安, 金月, 汪東澍
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日