一种大型天线交换系统的射频开关模块和射频开关柜的制作方法

1.本实用新型涉及天线交换系统的领域，尤其是涉及一种大型天线交换系统的射频开关模块和射频开关柜。


背景技术：

2.目前，大型天线交换系统由许多个射频开关组成，每个射频开关包括四个引出端，为2*2结构，从最左边开始，沿顺时针方向分别为第一引出端、第二引出端、第三引出端、第四引出端，当第一引出端与第二引出端接通、第三引出端与第四引出端接通时，射频开关导通，此状态为射频开关的a状态；当第一引出端与第三引出端接通、第二引出端与第四引出端接通时，射频开关断开，此状态为射频开关的b状态。
3.许多个射频开关以矩阵形式排布，如图1所示，包括m*n个射频开关，第一列的每个射频开关，其第一端分别连接一个天线端，其第三端分别连接第二列对应行节点上的射频开关第一端；第一行的每个射频开关，其第二端分别连接一个发射机端，其第四端分别连接第二行对应列节点上的射频开关第二端，在最后一行的各射频开关第四端无引出端，最后一列的各射频开关第三端无引出端。这时射频开关犹如一个平面张开的网，集中布置在同一平面上，并用电缆将各射频开关连接起来。
4.这种布置方法，在射频开关的数量有限时可行，但在天线交换系统的天线、发射机数量较多或功率较大时，在同一平面上无法布置这么多的射频开关，空间布局上存在较大难度。
5.因此，如何实现大功率时射频开关的布设，是目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种大型天线交换系统的射频开关模块和射频开关柜，将一定数量的射频开关以矩阵方式组成模块，在模块第一侧各引出端分别用于连接天线，第二侧各引出端分别用于连接发射机，第三侧各引出端、第四侧各引出端分别用于级连，将多个射频开关模块作为最小单元，再以矩阵形式进行连接，实现多个射频开关的模块化布局，将各射频开关模块分层设置，极大地扩展了射频开关数量的布设，实现大功率天线交换系统的小区域布局。
7.第一方面，本实用新型的上述实用新型目的通过以下技术方案得以实现：
8.一种大型天线交换系统的射频开关模块，包括m*n个射频开关组成的矩阵模块，各射频开关包括2*2个引出端，第一列m个射频开关中每个射频开关的第一端用于连接天线，第n列m个射频开关中每个射频开关的第三端引出端用于列级联；第一行n个射频开关中每个射频开关的第二端用于连接发射机，第m行n个射频开关中每个射频开关的第四端引出端用于行级联，各节点上射频开关的第一端连接其行排列前一节点上射频开关的第三端，其第二端连接其列排列前一节点上射频开关的第四端。
9.本实用新型进一步设置为：m、n是大于等于2的正整数。
10.本实用新型进一步设置为：将多个射频开关模块以矩阵方式级连，组成k*l个射频开关模块单元。
11.本实用新型进一步设置为：射频开关模块分布单元中的k与l相等，每个射频开关模块中的m与n相等，且所有射频开关模块中的m相等。
12.本实用新型进一步设置为：还包括控制单元，与各射频开关连接，用于控制各射频开关的导通或断开，同时对各引出端进行命名。
13.第二方面，本实用新型的上述实用新型目的通过以下技术方案得以实现：
14.一种大型天线交换系统的射频开关柜，包括q层，每层设置一个射频开关模块，各层射频开关模块矩阵连接。
15.本实用新型进一步设置为：各层射频开关模块包括m*m个以矩阵方式排列的射频开关，q大于等于1。
16.本实用新型进一步设置为：m等于4，q等于4，得到第一基本单元。
17.本实用新型进一步设置为：包括多个第一基本单元，多个所述第一基本单元并排设置，得到级连扩展的大功率全交换系统。
18.本实用新型进一步设置为：包括二个所述第一基本单元，二个所述第一基本单元层叠设置，得到第二基本单元，多个第二基本单元并排设置，得到级连扩展的大功率全交换系统。
19.与现有技术相比，本技术的有益技术效果为：
20.1.本技术通过在射频开关模块的各侧都设置引出端，为射频开关模块的级连提供支持；
21.2.进一步地，本技术将射频开关模块以矩阵方式级连，形成射频开关单元，再将射频开关单元以矩阵方式级连，极大地扩展了射频开关布局的数量，实现了大功率天线交换系统中射频开关的布设；
22.3.进一步地，本技术对射频开关模块、射频开关单元中分别进行端口命名，保证装机后各端口具有唯一地址，保证精确控制。
附图说明
23.图1是现有技术的射频开关布局结构示意图；
24.图2是本实用新型一个具体实施例的射频开关模块布局结构示意图；
25.图3是本实用新型一个具体实施例的射频开关单元布局结构示意图；
26.图4是本实用新型一个具体实施例的射频开关柜结构示意图；
27.图5是本实用新型一个具体实施例的级连的射频开关柜结构示意图；
28.图6是本实用新型一个具体实施例的扩展级连的射频开关柜结构示意图。
具体实施方式
29.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
30.本技术具体实施例的一种射频开关模块，包括以矩阵方式设置的m*n个射频开关，每个射频开关为2*2结构，分为a状态和b状态二种不同的状态结构。
31.第一列的m个射频开关，其第一端分别用于与m个天线连接，其第三端分别与第二
列相应行上的射频开关第一端连接；第一行的n个射频开关，其第二端分别用于与n个发射机连接，其第四端，分别与第二行相应列上的射频开关的第二端连接；每个矩阵节点上的射频开关第一端，与同一行前一个节点上的射频开关的第三端连接，其第二端，与同一列前一个节点上的射频开关的第四端连接。第n列的各射频开关第三端，分别设置引出端，第m行的射频开关第四端，分别设置引出端。这样的射频开关模块，在矩阵的四侧边都设置有引出端，以便于进行级连。m、n是大于等于1的正整数。
32.各射频开关连接控制单元，由控制单元控制其导通或断开，并命名各引出端，以进行相应控制操作。
33.为了描述简单，本实施例以4*4个射频开关组成的射频开关模块进行说明，其余数量的射频开关模块结构与此相同，不再赘述。
34.4*4个射频开关组成的射频开关模块，其拓扑结构如图2所示，包括4*4个射频开关，第一行的每个射频开关的第二端，分别用于连接4个发射机，每一端只连接一个发射机；第一列的每个射频开关的第一端，分别用于连接4个天线，每一端只连接一个天线，各矩阵节点上的射频开关第一端，与同一行前一节点的射频开关第三端连接，其第二端与同一列前一节点的射频开关第四端连接，其第三端与同一行后一节点的射频开关第一端连接，其第四端与同一列后一节点的射频开关第二端连接。最后一列的各射频开关第三端设置引出端，分别为扩展口1、扩展口2、扩展口3、扩展口4，最后一行的各射频开关第四端设置引出端，分别为扩展口5、扩展口6、扩展口7、扩展口8，用于射频开关模块之间的级连。
35.如图3所示，将4个所述射频开关模块以矩阵方式级连，形成第一射频开关模块单元，包括8*8交换矩阵，用于8个天线、8个发射机用的天线交换系统，包括16个扩展口，各行扩展口能够用于连接天线，而各列扩展口能够用于连接发射机。
36.将4个第一射频开关模块单元再以矩阵方式级连，形成第二射频开关模块单元，包括16*16交换矩阵，用于16个天线、16个发射机用的天线交换系统，进一步拓展了功率。
37.本技术具体实施例的一种射频开关柜，包括q层，每层用于设置一个射频开关模块，各层射频开关模块以矩阵方式级联，组成天线交换系统。各层射频开关模块包括m*n个以矩阵方式排列的射频开关，在最后一行与最后一列的射频开关设置引出端，用于各射频开关模块间的级联，其中m、n、q分别为大于等于1的正整数。
38.在本技术的一个具体实施例中，m和n都等于4，此时，q也等于4，组成一个8
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8的交换矩阵，作为第一基本单元。如图4所示。
39.以第一基本单元为模组，将4个相同的第一基本单元以矩阵方式级联，形成第二基本单元，并命名各端口，控制单元控制各端口和各射频开关的导通或断开。设置2排射频开关柜，每排射频开关柜设置8层，每层分别用于放置一个射频开关模块。如图5所示。
40.以第二基本单元为模组，再进行扩展，将4个相同的第二基本单元再以矩阵方式级联，形成第三基本单元，并命名各端口，控制单元控制各端口和各射频开关的导通或断开，进行相应操作。如图6所示。
41.以基本单元为基础形成标准模块，进行拓展，设定各引出端的地址，能够得到大型天线交换系统，该设置能够充分地利用空间，缩小大型天线交换系统占用的空间，实现标准化安装，简化了安装操作，降低了成本。
42.以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡
依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。