專利名稱：一種射頻信號測試用微波開關(guān)矩陣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種射頻信號測試用微波開關(guān)矩陣技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種通用與專用分離的測控開關(guān)矩陣，尤其涉及一種射頻信號測試用微波開關(guān)矩陣，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
[0002]測控開關(guān)矩陣在航天器測控測試系統(tǒng)中具有非常重要的作用。傳統(tǒng)的開關(guān)矩陣主要完成衛(wèi)星上下行射頻信號的功率控制、通道切換、濾波分路、混頻等功能，既有引進(jìn)的通用微波部件，也有與特定型號任務(wù)頻率有關(guān)的專用部件，沒有實(shí)現(xiàn)通用/專用功能的分離， 這樣當(dāng)一個型號任務(wù)完成后，為了適應(yīng)新任務(wù)需要，整機(jī)必須重新返廠修改(特別是與頻率有關(guān)的專用模塊)，因此設(shè)備體積較大、可靠性差，且不具備通用性和小型化的要求。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的技術(shù)解決問題是克服傳統(tǒng)開關(guān)矩陣的不足，提出了一種射頻信號測試用微波開關(guān)矩陣，本實(shí)用新型采用分體式結(jié)構(gòu)，減小了設(shè)備體積、提高了設(shè)備的可靠性、降低了多星測試時地面設(shè)備的成本。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種射頻信號測試用微波開關(guān)矩陣，由通用模塊和射頻接口模塊組成，其中通用模塊包括上行通道和下行通道；[0005]上行通道由上行分路器、上行程控衰減器、上行測量與自檢開關(guān)、上行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器和70MHz開關(guān)組成，上行測量與自校輸入信號經(jīng)過上行分路器分成兩路，一路上行測量與自校輸入信號被用來進(jìn)行頻譜監(jiān)視，另一路上行測量與自校輸入信號進(jìn)入上行程控衰減器， 上行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器控制上行程控衰減器的衰減量，經(jīng)過衰減后的上行測量與自校輸入信號進(jìn)入上行測量與自校開關(guān)，上行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器控制上行測量與自校開關(guān)輸出自校信號或測量信號，上行開關(guān)與衰減驅(qū)動器控制70MHz開關(guān)輸出兩路上行 70MHz射頻信號中的一路；[0006]下行通道由下行分路器、下行程控衰減器、下行測量與自檢開關(guān)、下行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器和下行信號開關(guān)組成，下行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器控制下行測量與自校開關(guān)輸入自校信號或測量信號，自校信號或測量信號經(jīng)下行分路器分成兩路，一路自校信號或測量信號被用來進(jìn)行頻譜監(jiān)視，另一路自校信號或測量信號進(jìn)入下行程控衰減器，下行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器控制下行程控衰減器的衰減量，經(jīng)過衰減后的自校信號或測量信號由下行程控衰減器輸出，下行開關(guān)與衰減驅(qū)動器控制下行信號開關(guān)輸出不同頻率下行射頻信號中的一路；[0007]射頻接口模塊由分路器、第一濾波分路器、第二濾波分路器、70MHz濾波器、三通和合路器組成，一路下行合成輸入射頻信號經(jīng)分路器分成兩路，其中一路下行合成輸入射頻信號經(jīng)第一濾波分路器分成三路不同頻率的射頻信號輸出，另一路下行合成輸入射頻信號經(jīng)第二濾波分路器分成三路不同頻率的射頻信號輸出，70MHz輸入信號經(jīng)70MHz濾波器濾波后輸出，IOMHz輸入信號經(jīng)三通分成三路IOMHz信號輸出，兩路合成輸入信號經(jīng)合路器合成一路信號輸出。[0008]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的開關(guān)矩陣不同， 將帶通濾波器與寬帶微波器件分開設(shè)計，使得寬帶微波開關(guān)矩陣可以在不同頻段衛(wèi)星測試時具有可互換性，再由射頻接口單元完成與特定被測衛(wèi)星頻點(diǎn)、通道數(shù)有關(guān)的濾波、分路、 合路等功能。本實(shí)用新型減小了設(shè)備體積，提高了設(shè)備的可靠性，降低了多星測試時地面設(shè)備的成本，具備通用性和小型化特點(diǎn)，在導(dǎo)航衛(wèi)星批產(chǎn)測試中實(shí)現(xiàn)了設(shè)備間的通用，并且也可適用于其他型號航天器測控測試使用。本實(shí)用新型將測控開關(guān)矩陣通用/專用分離設(shè)計，即將功率控制、通道切換等通用功能部分分離出來做成通用開關(guān)矩陣，可以適應(yīng)各種型號的測控測試任務(wù)；將與特定型號任務(wù)頻率有關(guān)的濾波器等獨(dú)立出來做成專用射頻接口單元，從而減小了設(shè)備體積，提高了設(shè)備的可靠性，降低了多星測試時地面設(shè)備的成本，實(shí)現(xiàn)了測試系統(tǒng)的通用性和小型化要求，適用于導(dǎo)航衛(wèi)星批產(chǎn)測試模式。


[0009]圖I為本實(shí)用新型開關(guān)矩陣中通用模塊的組成原理框圖；[0010]圖2為本實(shí)用新型開關(guān)矩陣中射頻接口模塊的組成原理框圖。
具體實(shí)施方式
[0011]本實(shí)用新型由通用模塊和射頻接口模塊組成，通用模塊包括上行和下行兩個通道實(shí)現(xiàn)對射頻上、下行信號的增益控制和通道選擇，如圖I所示，射頻接口模塊實(shí)現(xiàn)固定中頻濾波或射頻濾波，并提供信號的分路合路功能，如圖2所示。[0012]上行通道由上行分路器、上行程控衰減器、上行測量與自檢開關(guān)、上行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器和70MHz開關(guān)組成，上行測量與自校輸入信號經(jīng)過上行分路器分成兩路，一路上行測量與自校輸入信號被用來進(jìn)行頻譜監(jiān)視，另一路上行測量與自校輸入信號進(jìn)入上行程控衰減器，上行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器控制上行程控衰減器的衰減量，經(jīng)過衰減后的上行測量與自校輸入信號進(jìn)入上行測量與自校開關(guān)，上行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器控制上行測量與自校開關(guān)輸自校信號或測量信號，上行開關(guān)與衰減驅(qū)動器控制70MHz開關(guān)輸出兩路上行 70MHz射頻信號中的一路；[0013]下行通道由下行分路器、下行程控衰減器、下行測量與自檢開關(guān)、下行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器和下行信號開關(guān)組成，下行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器控制下行測量與自校開關(guān)輸入自校信號或測量信號，自校信號或測量信號經(jīng)下行分路器分成兩路，一路自校信號或測量信號被用來進(jìn)行頻譜監(jiān)視，另一路自校信號或測量信號進(jìn)入下行程控衰減器，下行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器控制下行程控衰減器的衰減量，經(jīng)過衰減后的自校信號或測量信號由下行程控衰減器輸出，下行開關(guān)與衰減驅(qū)動器控制下行信號開關(guān)輸出不同頻率下行射頻信號中的一路；[0014]射頻接口模塊由濾波器、分路器、合成器組成，實(shí)現(xiàn)固定中頻濾波或射頻濾波，并提供信號的分路合路功能，其原理框圖如圖2所示，射頻接口模塊由分路器、第一濾波分路器、第二濾波分路器、70MHz濾波器、三通和合路器組成，一路下行合成輸入射頻信號經(jīng)分路器分成兩路，其中一路下行合成輸入射頻信號經(jīng)第一濾波分路器分成三路不同頻率的射頻信號輸出，另一路下行合成輸入射頻信號經(jīng)第二濾波分路器分成三路不同頻率的射頻信號輸出，70MHz輸入信號經(jīng)70MHz濾波器濾波后輸出，IOMHz輸入信號經(jīng)三通分成三路IOMHz 信號輸出，兩路合成輸入信號經(jīng)合路器合成一路信號輸出。[0015]上行通道實(shí)現(xiàn)控制上行測量和自校狀態(tài)的切換、控制上行信號功率電平、提供上行信號的頻譜監(jiān)視端口、控制70MHz上行不同測控體制信號的切換。下行通道實(shí)現(xiàn)控制下行測量和自校狀態(tài)的切換、控制下行信號功率電平、提供下行信號的頻譜監(jiān)視端口、控制下行不同測控體制信號的切換。上下行通道各包含2個程控衰減器，型號為Agilent 8494H 和 Agilent 84 96H。其中，Agilent8494H 衰減范圍為0 IldB,步進(jìn) IdB ；Agilent 8496H 衰減范圍為0 llOdB，步進(jìn)10dB。兩者組合實(shí)現(xiàn)測量/自校信號功率衰減O 121dB，衰減量步進(jìn)ldB。所有程控開關(guān)和程控衰減器均可通過GPIB接口程控或通過前面板的按鍵手動控制從而實(shí)現(xiàn)上行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器或下行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器的功能，所有程控開關(guān)和程控衰減器的工作狀態(tài)可通過GPIB接口用程序查詢。為保證星地設(shè)備安全，開關(guān)矩陣設(shè)備上電或者復(fù)位后，衰減器衰減量自動設(shè)為最大值。[0016]本實(shí)用新型未詳細(xì)描述內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種射頻信號測試用微波開關(guān)矩陣，其特征在于由通用模塊和射頻接口模塊組成，其中通用模塊包括上行通道和下行通道；上行通道由上行分路器、上行程控衰減器、上行測量與自檢開關(guān)、上行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器和70MHZ開關(guān)組成，上行測量與自校輸入信號經(jīng)過上行分路器分成兩路，一路上行測量與自校輸入信號被用來進(jìn)行頻譜監(jiān)視，另一路上行測量與自校輸入信號進(jìn)入上行程控衰減器，上行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器控制上行程控衰減器的衰減量，經(jīng)過衰減后的上行測量與自校輸入信號進(jìn)入上行測量與自校開關(guān)，上行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器控制上行測量與自校開關(guān)輸出自校信號或測量信號，上行開關(guān)與衰減驅(qū)動器控制70MHz開關(guān)輸出兩路上行70MHz 射頻信號中的一路；下行通道由下行分路器、下行程控衰減器、下行測量與自檢開關(guān)、下行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器和下行信號開關(guān)組成，下行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器控制下行測量與自校開關(guān)輸入自校信號或測量信號，自校信號或測量信號經(jīng)下行分路器分成兩路，一路自校信號或測量信號被用來進(jìn)行頻譜監(jiān)視，另一路自校信號或測量信號進(jìn)入下行程控衰減器，下行開關(guān)與衰減器驅(qū)動器控制下行程控衰減器的衰減量，經(jīng)過衰減后的自校信號或測量信號由下行程控衰減器輸出，下行開關(guān)與衰減驅(qū)動器控制下行信號開關(guān)輸出不同頻率下行射頻信號中的一路； 射頻接口模塊由分路器、第一濾波分路器、第二濾波分路器、70MHz濾波器、三通和合路器組成，一路下行合成輸入射頻信號經(jīng)分路器分成兩路，其中一路下行合成輸入射頻信號經(jīng)第一濾波分路器分成三路不同頻率的射頻信號輸出，另一路下行合成輸入射頻信號經(jīng)第二濾波分路器分成三路不同頻率的射頻信號輸出，70MHz輸入信號經(jīng)70MHz濾波器濾波后輸出，IOMHz輸入信號經(jīng)三通分成三路IOMHz信號輸出，兩路合成輸入信號經(jīng)合路器合成一路信號輸出。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種射頻信號測試用微波開關(guān)矩陣，本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的開關(guān)矩陣不同，將帶通濾波器與寬帶微波器件分開設(shè)計，使得寬帶微波開關(guān)矩陣可以在不同頻段衛(wèi)星測試時具有可互換性，再由射頻接口單元完成與特定被測衛(wèi)星頻點(diǎn)、通道數(shù)有關(guān)的濾波、分路、合路等功能。本實(shí)用新型減小了設(shè)備體積，提高了設(shè)備的可靠性，降低了多星測試時地面設(shè)備的成本，具備通用性和小型化特點(diǎn)，在導(dǎo)航衛(wèi)星批產(chǎn)測試中實(shí)現(xiàn)了設(shè)備間的通用，并且也可適用于其他型號航天器測控測試使用。
文檔編號H04B17/00GK202797193SQ20122038781
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月7日
發(fā)明者于澎, 潘鑫, 閆金棟, 劉曉敏, 王巖, 王萬斌, 王躍, 王希, 齊陽, 朱琳, 李娟 , 宋錚, 李乃海 申請人:北京空間飛行器總體設(shè)計部