一种高频宽带小型平面化高隔离开关矩阵的制作方法

本技术涉及开关矩阵领域，具体涉及一种高频宽带小型平面化高隔离开关矩阵

背景技术：

1、开关矩阵是将多路输入射频信号通过功分和开关组合切换，可选择路径实现多路射频信号在同一时间实现多路输出且每个输入与每个输出均可导通的设备。

2、开关矩阵的通道数越多，相应的功分和开关也就越多，为了放置这些功分和开关，目前开关矩阵大都采用模块式或多层板的结构进行设计，其中模块式结构设计主要问题和缺陷是体积大、重量重，难以满足现有使用开关矩阵的设备日益小型化对开关矩阵的要求，例如申请号为cn202110353434.x的开关矩阵。而多层板的结构设计主要问题和缺陷是开关隔离和通道隔离差，例如申请号为cn202110526543.7的开关矩阵。

3、因此，为了实现设备小型化需求，设计一种体积小、具有高隔离指标的开关矩阵至关重要。

技术实现思路

1、针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种高频宽带小型平面化高隔离开关矩阵解决了现有模块式开关矩阵体积大、多层板开关矩阵隔离差的问题。

2、为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：

3、提供一种高频宽带小型平面化高隔离开关矩阵，其包括盒体、输入组件、输出组件、供电模块和开关控制模块；

4、输出组件包括n个n选一开关，n个n选一开关的n×n个输入端分别连接一个一级开关的一端；一分n功分器的输出端为整个开关矩阵的输出端；一个输出组件构成一个载体；

5、输入组件包括n个一分n功分器；n个一分n功分器的n×n个输出端分别连接一个一级开关的另一端，同一个一分n功分器连接的n个一级开关分别连接不同的n选一开关；一分n功分器的输入端为整个开关矩阵的输入端；一个输入组件构成一个载体；

6、输入组件和输出组件对向设置在盒体的上半部分，开关矩阵的输入端和输出端均连接有对外接口，对外接口位于盒体的顶部；

7、输入组件所构成的载体和输出组件所构成的载体均通过金带与盒体相连；

8、供电模块分别连接一分n功分器、n选一开关、一级开关和开关控制模块的电源端；

9、开关控制模块分别与n选一开关、一级开关的控制端相连；

10、供电模块与开关控制模块对向设置在盒体的下半部分；一分n功分器与一级开关之间的射频线缆位于盒体的中间部分。

11、进一步地，输入组件包括4个一分四功分器；输出组件包括16个一级开关和4个四选一开关；对外接口的数量为8。

12、进一步地，与同一组件相连的两个相邻对外接口的间距为16mm。

13、进一步地，一分n功分器的相邻两个输出端的间距为4mm；四选一开关的相邻两个输入端之间的间距为4mm；射频线缆的直径为1.19mm。

14、进一步地，输入组件和输出组件之间设置有隔板；不同开关之间设置有隔墙。

15、进一步地，n选一开关包括n/2级砷化镓fet开关。

16、进一步地，供电模块包括依次连接的稳压电路和第一滤波电路，稳压电路的输入端连接外部电源，第一滤波电路的输出端为供电模块的输出端。

17、进一步地，开关控制模块包括依次连接的第二滤波电路、单片机和第三滤波电路；第二滤波电路的输入端为开关控制模块的输入端；单片机输出ttl电平信号；第三滤波电路的输出端为开关控制模块的输出端。

18、本实用新型的有益效果为：

19、1、本实用新型将输入组件和输出组件对向设置在盒体的上半部分，通过射频线缆连接输入组件和输出组件，采用金带将输入组件和输出组件的载体与盒体相连；将供电模块和开关控制模块对向设置在盒体的下半部分，使得本开关矩阵在实现4输入4输出的情况下体积可以控制在67mm*90mm*16mm，减少了空间辐射，减少了射频到控制的信号泄露以及控制之间的信号串扰，提高了隔离度。

20、2、采用直径1.19mm的射频线缆可将内部互联接口尺寸从传统的至少12mm降到现在的4mm，从而单层载体实现了以往4个模块的功能，最终实现了平面化设计且将体积缩小为原来的十六分之一大小。

21、3、采用载体隔墙设计、多级开关级联和增加控制滤波，可在体积大大减小的情况下隔离度仍然满足50dbc高隔离要求。

技术特征：

1.一种高频宽带小型平面化高隔离开关矩阵，其特征在于，包括盒体(1)、输入组件(2)、输出组件(3)、供电模块(5)和开关控制模块(6)；

2.根据权利要求1所述的高频宽带小型平面化高隔离开关矩阵，其特征在于，输入组件(2)包括4个一分四功分器；输出组件(3)包括16个一级开关和4个四选一开关；对外接口(7)的数量为8。

3.根据权利要求1所述的高频宽带小型平面化高隔离开关矩阵，其特征在于，与同一组件相连的两个相邻对外接口(7)的间距为16mm。

4.根据权利要求1所述的高频宽带小型平面化高隔离开关矩阵，其特征在于，一分n功分器的相邻两个输出端的间距为4mm；四选一开关的相邻两个输入端之间的间距为4mm；射频线缆(4)的直径为1.19mm。

5.根据权利要求1所述的高频宽带小型平面化高隔离开关矩阵，其特征在于，输入组件(2)和输出组件(3)之间设置有隔板(8)；不同开关之间设置有隔墙。

6.根据权利要求1所述的高频宽带小型平面化高隔离开关矩阵，其特征在于，n选一开关包括n/2级砷化镓fet开关。

7.根据权利要求1所述的高频宽带小型平面化高隔离开关矩阵，其特征在于，供电模块(5)包括依次连接的稳压电路和第一滤波电路，稳压电路的输入端连接外部电源，第一滤波电路的输出端为供电模块(5)的输出端。

8.根据权利要求1所述的高频宽带小型平面化高隔离开关矩阵，其特征在于，开关控制模块(6)包括依次连接的第二滤波电路、单片机和第三滤波电路；第二滤波电路的输入端为开关控制模块(6)的输入端；单片机输出ttl电平信号；第三滤波电路的输出端为开关控制模块(6)的输出端。

技术总结
本技术公开了一种高频宽带小型平面化高隔离开关矩阵，其包括盒体、输入组件、输出组件、供电模块和开关控制模块；输入组件和输出组件对向设置在盒体的上半部分，开关矩阵的输入端和输出端均连接有对外接口，对外接口位于盒体的顶部；输入组件所构成的载体和输出组件所构成的载体均通过金带与盒体相连；供电模块与开关控制模块对向设置在盒体的下半部分。本技术在实现4输入4输出的情况下体积可以控制在67mm*90mm*16mm，减少了空间辐射，减少了射频到控制的信号泄露以及控制之间的信号串扰，提高了隔离度。

技术研发人员：赵莉,骆兆宇
受保护的技术使用者：成都晶立电子技术有限公司
技术研发日：20221230
技术公布日：2024/1/12