专利名称：一种射频信号测试用微波开关矩阵的制作方法
技术领域：
一种射频信号测试用微波开关矩阵技术领域[0001]本实用新型涉及一种通用与专用分离的测控开关矩阵，尤其涉及一种射频信号测试用微波开关矩阵，属于通信技术领域。
背景技术：
[0002]测控开关矩阵在航天器测控测试系统中具有非常重要的作用。传统的开关矩阵主要完成卫星上下行射频信号的功率控制、通道切换、滤波分路、混频等功能，既有引进的通用微波部件，也有与特定型号任务频率有关的专用部件，没有实现通用/专用功能的分离， 这样当一个型号任务完成后，为了适应新任务需要，整机必须重新返厂修改(特别是与频率有关的专用模块)，因此设备体积较大、可靠性差，且不具备通用性和小型化的要求。实用新型内容[0003]本实用新型的技术解决问题是克服传统开关矩阵的不足，提出了一种射频信号测试用微波开关矩阵，本实用新型采用分体式结构，减小了设备体积、提高了设备的可靠性、降低了多星测试时地面设备的成本。[0004]本实用新型的技术解决方案是一种射频信号测试用微波开关矩阵，由通用模块和射频接口模块组成，其中通用模块包括上行通道和下行通道；[0005]上行通道由上行分路器、上行程控衰减器、上行测量与自检开关、上行开关与衰减器驱动器和70MHz开关组成，上行测量与自校输入信号经过上行分路器分成两路，一路上行测量与自校输入信号被用来进行频谱监视，另一路上行测量与自校输入信号进入上行程控衰减器， 上行开关与衰减器驱动器控制上行程控衰减器的衰减量，经过衰减后的上行测量与自校输入信号进入上行测量与自校开关，上行开关与衰减器驱动器控制上行测量与自校开关输出自校信号或测量信号，上行开关与衰减驱动器控制70MHz开关输出两路上行 70MHz射频信号中的一路；[0006]下行通道由下行分路器、下行程控衰减器、下行测量与自检开关、下行开关与衰减器驱动器和下行信号开关组成，下行开关与衰减器驱动器控制下行测量与自校开关输入自校信号或测量信号，自校信号或测量信号经下行分路器分成两路，一路自校信号或测量信号被用来进行频谱监视，另一路自校信号或测量信号进入下行程控衰减器，下行开关与衰减器驱动器控制下行程控衰减器的衰减量，经过衰减后的自校信号或测量信号由下行程控衰减器输出，下行开关与衰减驱动器控制下行信号开关输出不同频率下行射频信号中的一路；[0007]射频接口模块由分路器、第一滤波分路器、第二滤波分路器、70MHz滤波器、三通和合路器组成，一路下行合成输入射频信号经分路器分成两路，其中一路下行合成输入射频信号经第一滤波分路器分成三路不同频率的射频信号输出，另一路下行合成输入射频信号经第二滤波分路器分成三路不同频率的射频信号输出，70MHz输入信号经70MHz滤波器滤波后输出，IOMHz输入信号经三通分成三路IOMHz信号输出，两路合成输入信号经合路器合成一路信号输出。[0008]本实用新型与现有技术相比的有益效果是本实用新型与传统的开关矩阵不同， 将带通滤波器与宽带微波器件分开设计，使得宽带微波开关矩阵可以在不同频段卫星测试时具有可互换性，再由射频接口单元完成与特定被测卫星频点、通道数有关的滤波、分路、 合路等功能。本实用新型减小了设备体积，提高了设备的可靠性，降低了多星测试时地面设备的成本，具备通用性和小型化特点，在导航卫星批产测试中实现了设备间的通用，并且也可适用于其他型号航天器测控测试使用。本实用新型将测控开关矩阵通用/专用分离设计，即将功率控制、通道切换等通用功能部分分离出来做成通用开关矩阵，可以适应各种型号的测控测试任务；将与特定型号任务频率有关的滤波器等独立出来做成专用射频接口单元，从而减小了设备体积，提高了设备的可靠性，降低了多星测试时地面设备的成本，实现了测试系统的通用性和小型化要求，适用于导航卫星批产测试模式。
[0009]图I为本实用新型开关矩阵中通用模块的组成原理框图；[0010]图2为本实用新型开关矩阵中射频接口模块的组成原理框图。
具体实施方式
[0011]本实用新型由通用模块和射频接口模块组成，通用模块包括上行和下行两个通道实现对射频上、下行信号的增益控制和通道选择，如图I所示，射频接口模块实现固定中频滤波或射频滤波，并提供信号的分路合路功能，如图2所示。[0012]上行通道由上行分路器、上行程控衰减器、上行测量与自检开关、上行开关与衰减器驱动器和70MHz开关组成，上行测量与自校输入信号经过上行分路器分成两路，一路上行测量与自校输入信号被用来进行频谱监视，另一路上行测量与自校输入信号进入上行程控衰减器，上行开关与衰减器驱动器控制上行程控衰减器的衰减量，经过衰减后的上行测量与自校输入信号进入上行测量与自校开关，上行开关与衰减器驱动器控制上行测量与自校开关输自校信号或测量信号，上行开关与衰减驱动器控制70MHz开关输出两路上行 70MHz射频信号中的一路；[0013]下行通道由下行分路器、下行程控衰减器、下行测量与自检开关、下行开关与衰减器驱动器和下行信号开关组成，下行开关与衰减器驱动器控制下行测量与自校开关输入自校信号或测量信号，自校信号或测量信号经下行分路器分成两路，一路自校信号或测量信号被用来进行频谱监视，另一路自校信号或测量信号进入下行程控衰减器，下行开关与衰减器驱动器控制下行程控衰减器的衰减量，经过衰减后的自校信号或测量信号由下行程控衰减器输出，下行开关与衰减驱动器控制下行信号开关输出不同频率下行射频信号中的一路；[0014]射频接口模块由滤波器、分路器、合成器组成，实现固定中频滤波或射频滤波，并提供信号的分路合路功能，其原理框图如图2所示，射频接口模块由分路器、第一滤波分路器、第二滤波分路器、70MHz滤波器、三通和合路器组成，一路下行合成输入射频信号经分路器分成两路，其中一路下行合成输入射频信号经第一滤波分路器分成三路不同频率的射频信号输出，另一路下行合成输入射频信号经第二滤波分路器分成三路不同频率的射频信号输出，70MHz输入信号经70MHz滤波器滤波后输出，IOMHz输入信号经三通分成三路IOMHz 信号输出，两路合成输入信号经合路器合成一路信号输出。[0015]上行通道实现控制上行测量和自校状态的切换、控制上行信号功率电平、提供上行信号的频谱监视端口、控制70MHz上行不同测控体制信号的切换。下行通道实现控制下行测量和自校状态的切换、控制下行信号功率电平、提供下行信号的频谱监视端口、控制下行不同测控体制信号的切换。上下行通道各包含2个程控衰减器，型号为Agilent 8494H 和 Agilent 84 96H。其中，Agilent8494H 衰减范围为0 IldB,步进 IdB ；Agilent 8496H 衰减范围为0 llOdB，步进10dB。两者组合实现测量/自校信号功率衰减O 121dB，衰减量步进ldB。所有程控开关和程控衰减器均可通过GPIB接口程控或通过前面板的按键手动控制从而实现上行开关与衰减器驱动器或下行开关与衰减器驱动器的功能，所有程控开关和程控衰减器的工作状态可通过GPIB接口用程序查询。为保证星地设备安全，开关矩阵设备上电或者复位后，衰减器衰减量自动设为最大值。[0016]本实用新型未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。
权利要求1.一种射频信号测试用微波开关矩阵，其特征在于由通用模块和射频接口模块组成，其中通用模块包括上行通道和下行通道；上行通道由上行分路器、上行程控衰减器、上行测量与自检开关、上行开关与衰减器驱动器和70MHZ开关组成，上行测量与自校输入信号经过上行分路器分成两路，一路上行测量与自校输入信号被用来进行频谱监视，另一路上行测量与自校输入信号进入上行程控衰减器，上行开关与衰减器驱动器控制上行程控衰减器的衰减量，经过衰减后的上行测量与自校输入信号进入上行测量与自校开关，上行开关与衰减器驱动器控制上行测量与自校开关输出自校信号或测量信号，上行开关与衰减驱动器控制70MHz开关输出两路上行70MHz 射频信号中的一路；下行通道由下行分路器、下行程控衰减器、下行测量与自检开关、下行开关与衰减器驱动器和下行信号开关组成，下行开关与衰减器驱动器控制下行测量与自校开关输入自校信号或测量信号，自校信号或测量信号经下行分路器分成两路，一路自校信号或测量信号被用来进行频谱监视，另一路自校信号或测量信号进入下行程控衰减器，下行开关与衰减器驱动器控制下行程控衰减器的衰减量，经过衰减后的自校信号或测量信号由下行程控衰减器输出，下行开关与衰减驱动器控制下行信号开关输出不同频率下行射频信号中的一路； 射频接口模块由分路器、第一滤波分路器、第二滤波分路器、70MHz滤波器、三通和合路器组成，一路下行合成输入射频信号经分路器分成两路，其中一路下行合成输入射频信号经第一滤波分路器分成三路不同频率的射频信号输出，另一路下行合成输入射频信号经第二滤波分路器分成三路不同频率的射频信号输出，70MHz输入信号经70MHz滤波器滤波后输出，IOMHz输入信号经三通分成三路IOMHz信号输出，两路合成输入信号经合路器合成一路信号输出。
专利摘要本实用新型公开了一种射频信号测试用微波开关矩阵，本实用新型与传统的开关矩阵不同，将带通滤波器与宽带微波器件分开设计，使得宽带微波开关矩阵可以在不同频段卫星测试时具有可互换性，再由射频接口单元完成与特定被测卫星频点、通道数有关的滤波、分路、合路等功能。本实用新型减小了设备体积，提高了设备的可靠性，降低了多星测试时地面设备的成本，具备通用性和小型化特点，在导航卫星批产测试中实现了设备间的通用，并且也可适用于其他型号航天器测控测试使用。
文档编号H04B17/00GK202797193SQ20122038781
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者于澎, 潘鑫, 闫金栋, 刘晓敏, 王岩, 王万斌, 王跃, 王希, 齐阳, 朱琳, 李娟 , 宋铮, 李乃海 申请人:北京空间飞行器总体设计部