Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

particular design. The C switch uses coaxial input and output ports and therefore
is suitable for low-level signals (i.e., under 50W). Alternatively, waveguide C
switches are available that can handle hundreds of RF watts.
A typical application of the C switch, shown at the bottom of Figure 6.21,
allows two operating units to be interchanged. If the upper amplifier were to
fail, it would be possible to restore that particular channel of communication by
commanding both C switches from straight-through into cross-over. Obviously,
communications capacity is lost, but at least there is the option of maintaining the
more important of the two channels. The same switch also can be used as a routing
device to rearrange communication paths within a repeater.
6.4.2.4
R Switch
The last switch to be described is designed to increase the ratio of active units to
spare units (i.e., to anticipate a lesser need for spare units in relation to a larger
quantity of operating units). The advantages of a waveguide redundancy (R) switch
are low transfer loss, nearly perfect isolation, and high power capability. At
Ku-band, the dimensions and weight of an R switch are reasonable for a typical
Figure 6.21
Definition and application of the C switch, which is used to interchange equipment
or switch paths.

---

6.4
Standard Repeater Elements
223
payload. The situation at C-band is different because the corresponding waveguide
R switch is three times as large and up to nine times heavier. The solution was to
develop a coaxial R switch, which was first introduced in the late 1980s.
The device is called an R switch because it is used to restore a failed amplifier
with an available spare by providing four separate waveguide ports, as shown in
Figure 6.22. The schematic diagram of the switch is the same as its cross-sectional
view, showing a metal disc having straight and curved channels machined into it.
The channels provide waveguide paths inside the switch for microwave energy to
pass between the four ports. It has been called a baseball switch, an obvious
reference to the appearance of the cross-sectional view. The schematic diagram
shows three possible positions: two cross-over positions and one straight-through
position. In some applications, one port is terminated with a resistive load to absorb
the full power of an amplifier if the switch is commanded to disconnect the active
element.
The redundancy scheme shown in Figure 6.22 is called ring redundancy. A
three-channel system is depicted with the R switches in the straight-through position
(position 2 in the schematic diagram), placing the backup amplifier completely out
of the circuit. If the upper amplifier were to fail, then the spare amplifier could be
used to restore service. To use the spare, the input and output R switches for
upper and spare amplifiers are put in positions 1 and 3, respectively. That causes
microwave signals to be routed from the upper channel away from the failed
amplifier and into the spare. The ring is created by continuing the pattern of R
switches and amplifiers upward and downward from the four sets shown in the
diagram, until the chain connects back into itself.