專利名稱：一種射頻信號測試用微波開關矩陣的制作方法
技術領域：
一種射頻信號測試用微波開關矩陣技術領域[0001]本實用新型涉及一種通用與專用分離的測控開關矩陣，尤其涉及一種射頻信號測試用微波開關矩陣，屬于通信技術領域。
背景技術：
[0002]測控開關矩陣在航天器測控測試系統中具有非常重要的作用。傳統的開關矩陣主要完成衛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，既有引進的通用微波部件，也有與特定型號任務頻率有關的專用部件，沒有實現通用/專用功能的分離， 這樣當一個型號任務完成后，為了適應新任務需要，整機必須重新返廠修改(特別是與頻率有關的專用模塊)，因此設備體積較大、可靠性差，且不具備通用性和小型化的要求。實用新型內容[0003]本實用新型的技術解決問題是克服傳統開關矩陣的不足，提出了一種射頻信號測試用微波開關矩陣，本實用新型采用分體式結構，減小了設備體積、提高了設備的可靠性、降低了多星測試時地面設備的成本。[0004]本實用新型的技術解決方案是一種射頻信號測試用微波開關矩陣，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、上行開關與衰減器驅動器和70MHz開關組成，上行測量與自校輸入信號經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行頻譜監視，另一路上行測量與自校輸入信號進入上行程控衰減器， 上行開關與衰減器驅動器控制上行程控衰減器的衰減量，經過衰減后的上行測量與自校輸入信號進入上行測量與自校開關，上行開關與衰減器驅動器控制上行測量與自校開關輸出自校信號或測量信號，上行開關與衰減驅動器控制70MHz開關輸出兩路上行 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、下行開關與衰減器驅動器和下行信號開關組成，下行開關與衰減器驅動器控制下行測量與自校開關輸入自校信號或測量信號，自校信號或測量信號經下行分路器分成兩路，一路自校信號或測量信號被用來進行頻譜監視，另一路自校信號或測量信號進入下行程控衰減器，下行開關與衰減器驅動器控制下行程控衰減器的衰減量，經過衰減后的自校信號或測量信號由下行程控衰減器輸出，下行開關與衰減驅動器控制下行信號開關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分路器分成兩路，其中一路下行合成輸入射頻信號經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70MHz濾波器濾波后輸出，IOMHz輸入信號經三通分成三路IOMHz信號輸出，兩路合成輸入信號經合路器合成一路信號輸出。[0008]本實用新型與現有技術相比的有益效果是本實用新型與傳統的開關矩陣不同， 將帶通濾波器與寬帶微波器件分開設計，使得寬帶微波開關矩陣可以在不同頻段衛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星頻點、通道數有關的濾波、分路、 合路等功能。本實用新型減小了設備體積，提高了設備的可靠性，降低了多星測試時地面設備的成本，具備通用性和小型化特點，在導航衛星批產測試中實現了設備間的通用，并且也可適用于其他型號航天器測控測試使用。本實用新型將測控開關矩陣通用/專用分離設計，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矩陣，可以適應各種型號的測控測試任務；將與特定型號任務頻率有關的濾波器等獨立出來做成專用射頻接口單元，從而減小了設備體積，提高了設備的可靠性，降低了多星測試時地面設備的成本，實現了測試系統的通用性和小型化要求，適用于導航衛星批產測試模式。
[0009]圖I為本實用新型開關矩陣中通用模塊的組成原理框圖；[0010]圖2為本實用新型開關矩陣中射頻接口模塊的組成原理框圖。
具體實施方式
[0011]本實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現對射頻上、下行信號的增益控制和通道選擇，如圖I所示，射頻接口模塊實現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、上行開關與衰減器驅動器和70MHz開關組成，上行測量與自校輸入信號經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行頻譜監視，另一路上行測量與自校輸入信號進入上行程控衰減器，上行開關與衰減器驅動器控制上行程控衰減器的衰減量，經過衰減后的上行測量與自校輸入信號進入上行測量與自校開關，上行開關與衰減器驅動器控制上行測量與自校開關輸自校信號或測量信號，上行開關與衰減驅動器控制70MHz開關輸出兩路上行 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、下行開關與衰減器驅動器和下行信號開關組成，下行開關與衰減器驅動器控制下行測量與自校開關輸入自校信號或測量信號，自校信號或測量信號經下行分路器分成兩路，一路自校信號或測量信號被用來進行頻譜監視，另一路自校信號或測量信號進入下行程控衰減器，下行開關與衰減器驅動器控制下行程控衰減器的衰減量，經過衰減后的自校信號或測量信號由下行程控衰減器輸出，下行開關與衰減驅動器控制下行信號開關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，實現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分路器分成兩路，其中一路下行合成輸入射頻信號經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70MHz濾波器濾波后輸出，IOMHz輸入信號經三通分成三路IOMHz 信號輸出，兩路合成輸入信號經合路器合成一路信號輸出。[0015]上行通道實現控制上行測量和自校狀態的切換、控制上行信號功率電平、提供上行信號的頻譜監視端口、控制70MHz上行不同測控體制信號的切換。下行通道實現控制下行測量和自校狀態的切換、控制下行信號功率電平、提供下行信號的頻譜監視端口、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 IdB ；Agilent 8496H 衰減范圍為0 llOdB，步進10dB。兩者組合實現測量/自校信號功率衰減O 121dB，衰減量步進ldB。所有程控開關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現上行開關與衰減器驅動器或下行開關與衰減器驅動器的功能，所有程控開關和程控衰減器的工作狀態可通過GPIB接口用程序查詢。為保證星地設備安全，開關矩陣設備上電或者復位后，衰減器衰減量自動設為最大值。[0016]本實用新型未詳細描述內容為本領域技術人員公知技術。
權利要求1.一種射頻信號測試用微波開關矩陣，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、上行開關與衰減器驅動器和70MHZ開關組成，上行測量與自校輸入信號經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行頻譜監視，另一路上行測量與自校輸入信號進入上行程控衰減器，上行開關與衰減器驅動器控制上行程控衰減器的衰減量，經過衰減后的上行測量與自校輸入信號進入上行測量與自校開關，上行開關與衰減器驅動器控制上行測量與自校開關輸出自校信號或測量信號，上行開關與衰減驅動器控制70MHz開關輸出兩路上行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、下行開關與衰減器驅動器和下行信號開關組成，下行開關與衰減器驅動器控制下行測量與自校開關輸入自校信號或測量信號，自校信號或測量信號經下行分路器分成兩路，一路自校信號或測量信號被用來進行頻譜監視，另一路自校信號或測量信號進入下行程控衰減器，下行開關與衰減器驅動器控制下行程控衰減器的衰減量，經過衰減后的自校信號或測量信號由下行程控衰減器輸出，下行開關與衰減驅動器控制下行信號開關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分路器分成兩路，其中一路下行合成輸入射頻信號經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70MHz濾波器濾波后輸出，IOMHz輸入信號經三通分成三路IOMHz信號輸出，兩路合成輸入信號經合路器合成一路信號輸出。
專利摘要本實用新型公開了一種射頻信號測試用微波開關矩陣，本實用新型與傳統的開關矩陣不同，將帶通濾波器與寬帶微波器件分開設計，使得寬帶微波開關矩陣可以在不同頻段衛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星頻點、通道數有關的濾波、分路、合路等功能。本實用新型減小了設備體積，提高了設備的可靠性，降低了多星測試時地面設備的成本，具備通用性和小型化特點，在導航衛星批產測試中實現了設備間的通用，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 優先權日2012年8月7日
發明者于澎, 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計部