我们设想了一种有效的四个开关的排列方式,将四个设备的任意子集的输出功率耦合到四个输出端口,这些设备是由五个冗余设备组成的一组设备。在正常工作中,四个设备的每一个的输出功率将耦合到四个输出端口中的一个。剩余的设备将作为备用:通常,其输出功率将耦合到一个负载,其中功率将耗散。如果四个通常使用的设备中的一个出现故障,该设备将从输出端口断开并连接到负载,而备用设备将连接到故障设备断开的输出端。另外,一个或多个设备的输出也可以发送到原来分配给它们的端口以外的端口。

图1所示。端口A、B、C和D可以以两种不同的对组合之一连接,这取决于“棒球”型波导开关的设置。使用含有DPDT开关的电路可以实现名义上的等效开关。

在最初的应用中,器件将是微波放大器,开关将是机械驱动的波导开关。这种安排也可推广到除微波放大器以外的设备,除机械驱动的微波开关之外的开关,以及更多数量的开关、端口和设备(N,N,N+ 1,分别为N> 4)。

在最初的应用中,机械驱动的微波开关是一种被称为“棒球开关”的双位置四端口开关,因为它们的波导截面和棒球上的缝线图案相似。图1描述了一个棒球开关的两个位置和一个包含双极双掷(DPDT)开关的名义等效电路的相应位置。

图2。这三个开关配置是引导5个放大器中的4个输出到4个输出端口的更大数量允许配置的几个例子。

图2描述了代表上述操作模式的三个可用切换配置示例。从偶然的检查中可以明显看出,这些模式中的任何一种都可以通过一个或多个开关的驱动获得。在最初的应用中,或者在其他潜在的应用中,出于安全考虑,开关配置应限制在每个放大器都连接到输出端口或负载的情况下;不允许一个放大器连接或一个放大器连接到另一个放大器。

这项工作是由加州理工学院的James Lux和Robert McMaster为NASA的喷气推进实验室完成的。


本概要包括一个技术支持包(TSP)。
(N + 1)/ N冗余的高效交换安排

(参考NPO-41421)目前可以从TSP库下载。

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NASA技术简报杂志

本文首次发表于2007年10月号NASA技术简介杂志。

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