一种多路射频开关矩阵设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多路射频开关矩阵设备，包括长方体形的壳体，在壳体外壁上相对设置有N个输入接口和M个输出接口，输出接口设置于壳体的前面，输入接口设置于壳体的后面，在壳体内正对每个输入接口均设置有一块电路板，在每块电路板上均设置有一个低噪声放大器和一个功率分配器，所有电路板均沿着壳体的一侧倾斜设置，正对每个输出接口均设置有一个多选一微波开关，在电路板与多选一微波开关之间布设有立体交叉布线网络，立体交叉布线网络用于功率分配器与多选一微波开关之间的电路连接。采用本实用新型专利技术提供的电路布置结构，能够在有限空间内实现多路射频信号交换功能，各路射频信号传输损失小，相互隔离度高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及射频开关
，具体涉及一种多路射频开关矩阵设备。
技术介绍
目前，射频开关在各种射频电路中已经得到了广泛的应用，射频开关通常实现的功能是在多路信号中选通一路信号。而很多需要信号交换的场合，不但需要多路选通一路，还需要一路导通多路和多路与多路之间交换等复杂的交换功能。这就不得不引入开关矩阵的概念。众所周知在射频段，由于信号的波长已经和电路长度可比拟，导致射频开关矩阵在实现上存在着诸多的困难。多路之间的信号辐射剧烈，导致射频开关矩阵的多路隔离度差。信号传输损耗大，信号交换电路复杂，体积庞大。导致射频开关矩阵通常都限制在3X3的规模以内。对于更多路数和更庞大交换功能的射频开关矩阵，在结构上和电路上都存在着很多的难题需要攻克。现有技术中射频开关矩阵设备的所有电路均平面布置在一块电路板上，对于这种电路布设结构，矩阵规模小，多路信号之间的隔离度差。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种多路射频开关矩阵设备，采用本技术提供的电路布置结构，能够在有限空间内实现多路射频信号交换功能，开关矩阵规模大，并且各路射频信号传输损失小，相互隔离度高。为了达到上述目的，本技术采取如下技术方案，一种多路射频开关矩阵设备，包括长方体形的壳体，其关键在于：在壳体外壁上设置有N个输入接口和M个输出接口，输出接口设置于壳体的前面，输入接口设置于壳体的后面，在壳体内正对每个输入接口均设置有一块电路板，在每块电路板上均设置有一个低噪声放大器和一个功率分配器，所有电路板均沿着壳体的一侧倾斜设置，正对每个输出接口均设置有一个多选一微波开关，在电路板与多选一微波开关之间布设有立体交叉布线网络，所述立体交叉布线网络用于功率分配器与多选一微波开关之间的电路连接。为了解决常规射频开关矩阵设备规模小，无法适应大规模射频信号交换应用的问题，本技术设计了一种多路射频开关矩阵设备，能够实现多路射频信号交换功能。即整个交换矩阵有N路射频信号输入，M路射频信号输出。这M个输出接口可以在N路射频信号输入中任意选择一路作为输出信号。也可以选择关闭，不输出任何一路射频信号。整个多路射频开关矩阵设备有N×M种工作状态，能够适应绝大多数射频信号交换应用。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：采用了交叉立体式布线结构，将整个设备内部的空间利用率发挥到最大。开关矩阵设备由于涉及到复杂的射频电路交换功能，内部既需要有将一路射频输入信号分配给多路输出的功率分配器，又需要在多路射频输入信号中选择一路输出的多选一微波开关。同时还要有平衡各种器件损耗的高性能低噪声放大器。为了平衡整个多路射频开关矩阵设备的损耗性能，每一个输入接口后端连接有一个低噪声放大器，射频输入信号首先流经的是低噪声放大器。经过低噪声放大器放大之后，射频输入信号进入到功率分配器，每一个功率分配器均设置有一个输入端和M个输出端。由于整个射频开关矩阵有M个输出接口，考虑到实际应用中不排除M路射频输出全部选中同一路射频信号的情况。所以，每一路低噪声放大器后都需要接一个功率分配器。将N路输入信号分配为N×M路输出信号。N×M路信号经过一个复杂的立体交叉布线网络，进入到M个多选一微波开关中，每个多选一微波开关设置有N个输入端和一个输出端，每一个多选一微波开关的N个输入端都必定和N路射频输入信号相连。M个多选一射频微波开关的输出端分别连接到整个多路射频开关矩阵设备的M个输出接口上。完成整个射频信号的交换和传输。所述低噪声放大器的输入端连接一个输入接口，低噪声放大器的输出端连接功率分配器的输入端，所述功率分配器均设置有M个输出端，功率分配器的M个输出端沿着电路板的斜面由高到低平行布置；所述多选一微波开关设置有N个输入端和一个输出端，多选一微波开关的一个输出端连接一个输出接口；所述立体交叉布线网络共设置M层，立体交叉布线网络的层高与功率分配器的M个输出端的垂直间隔距离相等，每一层共设有N根连接线，第一层的N根连接线的一端分别连接到N个功率分配器的第一输出端，第一层的N根连接线的另一端分别连接第一个多选一微波开关的N个输入端；第二层的N根连接线的一端分别连接到N个功率分配器的第二输出端，第二层的N根连接线的另一端分别连接第二个多选一微波开关的N个输入端；立体交叉布线网络第三层至第M层的连接线布设方式与第一层和第二层相同。本技术巧妙的利用了立体交互式布线方案，使得N×M路射频信号在狭小的壳体中有条不紊进行布线和传输，互相的干扰程度降到最低。为了保证每路射频信号之间的隔离度，在链路上的恰当位置设计了射频信号隔离器，使得整个多路射频开关矩阵设备的隔离度均超过了传统的射频交换矩阵设备。同时，由于设计方案合理，调试简单，易于实现工程化生产。所述壳体内还设置有射频信号隔离器，所述射频信号隔离器设置有M个凹槽，M个凹槽的高度随着立体交叉布线网络的层高逐级降低，以支撑立体交叉布线网络对应层所布设的N根连接线，并将该层的N根连接线与其余层的连接线相隔离。射频信号隔离器用于防止射频信号相互串扰。射频信号隔离器设置于立体交叉布线网络的下面，可以支撑立体交叉布线网络每一层所布设置的N根连接线，使立体交叉布线网络每一层的连接线与其余层的连接线之间间隔一定的距离，既方便布线，又能防止相邻层连接线的信号串扰。所述输入接口为7个，输出接口为12个，所述低噪声放大器、功率分配器均为7个，功率分配器为十二路功率分配器，多选一微波开关为7选一微波开关，多选一微波开关为12个。按上述设置整个多路射频开关矩阵设备有7×12种工作状态，能够适应绝大多数射频信号交换应用。有益效果:本技术提供了一种多路射频开关矩阵设备，采用本技术提供的电路布置结构，能够在有限空间内实现多路射频信号交换功能，开关矩阵规模大，并且各路射频信号传输损失小，相互隔离度高。附图说明图1为本用新型的结构图。图2为立体交叉布线网络第二层的电路连接图。图3为本技术的电路模块连接图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明。如图1-图3所示，本技术提供了一种多路射频开关矩阵设备，包括长方体形的壳体，在壳体外壁上设置有N个输入接口1和M个输出接口2，输出接口2设置于壳体的前面，输入接口1设置于壳体的后面，在壳体内正对每个输入接口1均设置有一块电路板7，在每块电路板7上均设置有一个低噪声放大器3和一个功率分配器4，所有电路板7均沿着壳体的一侧倾斜设置，正对每个输出接口2均设置有一个多选一微波开关5，在电路板7与多选一微波开关5之间布设有立体交叉布线网络6，立体交叉布线网络6用于功率分配器4与多选一微波开关5之间的电路连接。为了解决常规射频开关矩阵设备规模小，无法适应大规模射频信号交换应用的问题，本技术设计了一种多路射频开关矩阵设备，能够实现多路射频信号交换功能。即整个交换矩阵有N路射频信号输入，M路射频信号输出。这M个输出接口2可以在N路射频信号输入中任意选择一路作为输出信号。也可以选择关闭，不输出任何一路射频信号。整个多路射频开关矩阵设备有N×M种工作状态，能够适应绝大多数射频信号交换应用。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：采用了交叉立体式布线结构，将整个设备内部的空间利用率发挥到最大。开关矩阵设备由于涉及到复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多路射频开关矩阵设备，包括长方体形的壳体，其特征在于：在壳体外壁上设置有N个输入接口(1)和M个输出接口(2)，输出接口(2)设置于壳体的前面，输入接口(1)设置于壳体的后面，在壳体内正对每个输入接口(1)均设置有一块电路板(7)，在每块电路板(7)上均设置有一个低噪声放大器(3)和一个功率分配器(4)，所有电路板(7)均沿着壳体的一侧倾斜设置，正对每个输出接口(2)均设置有一个多选一微波开关(5)，在电路板(7)与多选一微波开关(5)之间布设有立体交叉布线网络(6)，所述立体交叉布线网络(6)用于功率分配器(4)与多选一微波开关(5)之间的电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种多路射频开关矩阵设备，包括长方体形的壳体，其特征在于：在壳体外壁上设置有N个输入接口(1)和M个输出接口(2)，输出接口(2)设置于壳体的前面，输入接口(1)设置于壳体的后面，在壳体内正对每个输入接口(1)均设置有一块电路板(7)，在每块电路板(7)上均设置有一个低噪声放大器(3)和一个功率分配器(4)，所有电路板(7)均沿着壳体的一侧倾斜设置，正对每个输出接口(2)均设置有一个多选一微波开关(5)，在电路板(7)与多选一微波开关(5)之间布设有立体交叉布线网络(6)，所述立体交叉布线网络(6)用于功率分配器(4)与多选一微波开关(5)之间的电路连接。2.根据权利要求1所述的一种多路射频开关矩阵设备，其特征在于：所述低噪声放大器(3)的输入端连接一个输入接口(1)，低噪声放大器(3)的输出端连接功率分配器(4)的输入端，所述功率分配器(4)均设置有M个输出端，功率分配器(4)的M个输出端沿着电路板(7)的斜面由高到低平行布置；所述多选一微波开关(5)设置有N个输入端和一个输出端，多选一微波开关(5)的一个输出端连接一个输出接口(2)；所述立体交叉布线网络(6)共设置M层，立体交叉布线网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯晓东，
申请(专利权)人：重庆会凌电子新技术有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50