一种基于多层带状线的信号传输电路及电子设备的制作方法

文档序号:33708436发布日期:2023-03-31 22:38阅读:74来源:国知局
一种基于多层带状线的信号传输电路及电子设备的制作方法

1.本发明涉及射频信号传输技术领域,尤其涉及一种基于多层带状线的信号传输电路及电子设备。


背景技术:

2.限幅放大开关矩阵网络广泛应用于无线通信、电子侦察系统接收前端,主要用于控制射频信号的传输路径,采用开关矩阵的端口切换技术使射频通道共用接收机和频综系统,减小射频系统电路的体积和冗余,降低了雷达通信系统的成本。
3.传统的微波开关矩阵中多使用分立开关模块和同轴线缆交叉互联,体积较大;采用绝缘子穿墙技术适用于双层射频信号交叉传输,无法解决多层信号交叉传输;而采用多层混压板和活动隔墙实现的开关矩阵网络电路集成度高,但隔离度较差。因此如何全面实现较高隔离度和小型化成为开关矩阵网络亟待解决的问题。


技术实现要素:

4.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题,提供一种基于多层带状线的信号传输电路及电子设备。
5.为解决上述技术问题,本发明提供一种基于多层带状线的信号传输电路,包括:多路结构相同且频率不同的限幅放大电路、第一开关阵列、信号路由结构、第二开关阵列、多个合路开关以及电源与控制电路;
6.信号路由结构包括多层层叠的带状线,每层带状线包括多路带状传输线;
7.多路限幅放大电路的输出端通过第一开关阵列与信号路由结构的输入端连接,且同时传输的信号通过不同层的带状传输线传输,不同时传输的信号通过同层的带状传输线传输;信号路由结构的输出端通过第二开关阵列与合路开关连接,且同层的带状传输线连接一个合路开关,不同层的带状传输线连接不同的合路开关;
8.电源与控制电路用于对多路限幅放大电路、第一开关阵列、第二开关阵列以及多个合路开关提供电源和控制。
9.本发明的有益效果是:采用多路限幅放大电路和多层多通道带状线传输的方式,实现了射频通道间的任意路由功能;其中,信号路由结构对射频信号进行梳理,将同时传输的信号分布在不同层带状线上,将不同时传输的信号分布在同层带状线上;多层带状线实现了微波射频信号的交叉传输;通道路越多,带状线的层数越多,但多层带状线传输的无源网络在三维方向上传输,仅增加了厚度,没有增加长宽尺寸。既提高了隔离度,又通过多层带状线的垂直传输增强了集成度,实现了射频传输网络的平面化、介质化和小型化设计。
10.在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
11.进一步,信号路由结构为多层带状线层叠而成的长方体结构,长方体结构的两个长边分别等间距设有多个金属盲槽,金属盲槽垂直延伸至底层带状线,金属盲槽对应的底层带状线上表面布设有一条微带线,长方体结构一侧边的所有微带线均作为信号路由结构
的输入端,另一侧边的所有微带线均作为信号路由结构的输出端;底层带状线除包括多路带状传输线外,还包括多路带状转接线,微带线通过垂直通孔类同轴结构与底层带状线的带状传输线或带状转接线连接,带状转接线通过垂直通孔类同轴结构与非底层带状线的带状传输线连接。
12.采用上述进一步方案的有益效果:侧边金属化盲槽处理,有利于减小信号路由结构与第一、二开关阵列级联时的地回路路径,从而改善了级联时引起的不连续性;所有微带线均设置于底层带状线上表面,输入输出端保持同一水平高度,有利于减小级联时的阻抗失配,微带线通过垂直通孔类同轴结构与底层带状线内的带状传输线或带状转接线连接,带状转接线通过垂直通孔类同轴结构与非底层带状线的带状传输线连接,实现了信号路由结构的输入输出端与不同层带状线的带状传输通道之间互联;垂直通孔类同轴结构实现了微波射频信号的三维立体传输。
13.进一步,垂直通孔类同轴结构包括:中心信号传输过孔和围绕中心信号传输过孔周围一圈的多个屏蔽过孔。
14.采用上述进一步方案的有益效果:在微带线和底层带状线共同接地面上开信号孔,用金属化通孔实现表面微带和层间带状线的互联,在中心信号传输过孔的周围设置环形接地孔,不但可以起到屏蔽作用,抑制寄生平行板模式带来的辐射损耗,同时还与金属化通孔模拟同轴传输线结构,保证信号的有效传输。
15.进一步,长方体结构的两个长边为锯齿状结构,金属盲槽设置在锯齿状结构的每个锯齿上。
16.采用上述进一步方案的有益效果:将输入、输出端口设置为锯齿状,可以有效防止信号从微带线转换至不同层带状线时,由于同层带状转接线部分空间泄露引起隔离度降低,锯齿槽内侧壁金属包边,在由锯齿状侧壁金属化墙和带状线上下层地构成的密闭空间内实现了同层带状转接线的良好隔离。
17.进一步,信号路由结构的所有侧边设置有金属包边。
18.采用上述进一步方案的有益效果:侧边金属化包边同时与多层混压板中的各层的信号地相连,有效保证了不同层间带状线相互间隔离度。
19.进一步,第一开关阵列包括多个第一单刀单掷开关,第二开关阵列包括多个第二单刀单掷开关;限幅放大电路的每个输出端与对信号路由结构对应的输入端之间连接有第一单刀单掷开关,信号路由结构的输出端与对应的合路开关之间连接有第二单刀单掷开关。
20.采用上述进一步方案的有益效果:在信号路由结构的输入和输出端均采用开关进行隔离,分担了同层带状线的隔离度要求,有效地提高了整个信号路由结构的隔离度,实测信号传输电路在1路、2路、3路dc-18ghz信号同时工作时任意通道间隔离度大于70dbc,优良的测试性能证明了设计的合理性和可行性;并且,增加开关可以缩小同层带状线间的通道间距,进一步缩小了电路的尺寸,实现小型化设计。
21.进一步,当选通同层的一个带状传输线传输信号时,将同层的其他带状传输线输入端的第一单刀单掷开关断开,将同层的其他带状传输线输出端的第二单刀单掷开关断开。
22.采用上述进一步方案的有益效果:当选通同层带状线某通道传输信号时,将同层
带状线其它通道输入端的开关断开,有效隔绝了其他信号对矩阵网络的干扰,将同层带状线其它通道输出端的开关断开,保证了矩阵网络同层带状线通道泄露的信号无法串扰到其它通道。
23.进一步,限幅放大电路包括依次连接的限幅器、耦合器、第一低噪声放大器、数控衰减器、滤波器、均衡器、第二低噪声放大器和功分器。
24.采用上述进一步方案的有益效果:输入的微波信号经过限幅器进行大信号限幅,保护后级放大电路不被烧毁;通过耦合器引入自检信号,对信号路由结构进行故障检测;通过第一低噪声放大器对微波信号进行放大;通过数控衰减器对微波信号进行幅度调节防止输入的微波信号较大时后级放大电路进入饱和状态;通过滤波器对微波信号进行滤波,对带外干扰进行抑制;通过均衡器对微波信号幅度波动进行调整,改善增益平坦度;通过第二低噪声放大器对微波信号进行第二次放大;通过功分器对微波信号进行功率分配,分成两路信号输出。
25.进一步,功分器与多个第一单刀单掷开关连接。
26.为解决上述技术问题,本发明还提供一种电子设备,包括上述技术方案提供的基于多层带状线的信号传输电路。
27.本发明附加的方面及其优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明实践了解到。
附图说明
28.图1为本发明一实施例提供的基于多层带状线的信号传输电路结构图;
29.图2为本发明实施例提供的信号路由结构截面图;
30.图3为本发明实施例提供的信号路由结构俯视图;
31.图4为本发明实施例提供的垂直通孔类同轴结构立体图;
32.图5为本发明另一实施例提供的基于多层带状线的信号传输电路结构图。
具体实施方式
33.以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然,所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
34.需要说明的是,下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见,本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中,且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开,所属领域的技术人员应了解,本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施,且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说,可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外,可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或
实践此方法。
35.如图1所示,本发明实施例提供的基于多层带状线的信号传输电路包括:多路结构相同且频率不同的限幅放大电路、第一开关阵列、信号路由结构、第二开关阵列、多个合路开关以及电源与控制电路。其中,m为限幅放大电路的数量,n为合路开关的数量。
36.如图2所示,信号路由结构包括多层层叠的带状线,每层带状线包括上层地层、上层介质层、带状传输线层、下层介质层和下层地层。该实施例中包括三层带状线,以第一层带状线为例来说,包括第1层电路(即上层地层)、第1层介质、第2层介质、第二层电路(第一带状传输线层)、第3层介质和第3层电路(即下层地层)。其中,每层带状线的上层介质层和下层介质层包括的介质层数根据实际需要确定。该实施例中,第一层带状线的下层地层与第二层带状线的上层地层之间设置有第4层介质。第二层带状线和第三层带状线共用第6层电路,作为共用地层。
37.如图3所示,每层带状线的带状传输线层包括多路带状传输线。图3中,实线代表第一层带状线的4条带状传输线,虚线代表第二层带状线的4条带状传输线,点状线代表第三层带状线的2条带状传输线。其中,第三层带状线作为底层传输线,其内部的带状转接线在图3中未示出。
38.多路限幅放大电路的输出端通过第一开关阵列与信号路由结构的输入端连接,且同时传输的信号通过不同层的带状传输线传输,不同时传输的信号通过同层的带状传输线传输;信号路由结构的输出端通过第二开关阵列与合路开关连接,且同层的带状传输线连接一个合路开关,不同层的带状传输线连接不同的合路开关。
39.电源与控制电路用于对多路所述限幅放大电路、第一开关阵列、第二开关阵列以及多个合路开关提供电源和控制。
40.本发明实施例采用多路限幅放大电路和多层多通道带状线传输的方式,实现了射频通道间的任意路由功能;其中,信号路由结构对射频信号进行梳理,将同时传输的信号分布在不同层带状线上,将不同时传输的信号分布在同层带状线上;多层带状线实现了微波射频信号的交叉传输;通道路越多,带状线的层数越多,但多层带状线传输的无源网络在三维方向上传输,仅增加了厚度,没有增加长宽尺寸。既提高了隔离度,又通过多层带状线的垂直传输增强了集成度,实现了射频传输网络的平面化、介质化和小型化设计。
41.可选地,信号路由结构为多层带状线层叠而成的长方体结构,所述长方体结构的两个长边分别等间距设有多个金属盲槽,所述金属盲槽垂直延伸至底层带状线,所述金属盲槽对应的底层带状线上表面布设有一条微带线,所述长方体结构一侧边的所有所述微带线均作为所述信号路由结构的输入端,另一侧边的所有所述微带线均作为所述信号路由结构的输出端;所述底层带状线除包括多路带状传输线外,还包括多路带状转接线,所述微带线通过垂直通孔类同轴结构与所述底层带状线的带状传输线或带状转接线连接,所述带状转接线通过垂直通孔类同轴结构与非底层带状线的带状传输线连接。
42.本发明实施例,信号路由结构侧边进行金属化盲槽处理,有利于减小信号路由结构与第一、二开关阵列级联时的地回路路径,从而改善了级联时引起的不连续性;所有微带线均设置于底层带状线上表面,输入输出端保持同一水平高度,有利于减小级联时的阻抗失配,微带线通过垂直通孔类同轴结构与底层带状线内的带状传输线或带状转接线连接,带状转接线通过垂直通孔类同轴结构与非底层带状线的带状传输线连接,实现了信号路由
结构的输入输出端与不同层带状线的带状传输通道之间互联;垂直通孔类同轴结构实现了微波射频信号的三维立体传输。
43.如图4所示,假设第三层带状线为底层带状线,金属盲槽延伸至底层带状线(即第三层带状线)上表面,在金属盲槽上表面设置微带线,微带线通过垂直通孔类同轴结构连接第三层带状传输线(图中未示出该垂直通孔类同轴结构的屏蔽过孔),第三层微带传输线通过垂直通孔类同轴结构连接第一层带状传输线。垂直通孔类同轴结构包括:中心信号传输过孔和围绕中心信号传输过孔周围一圈的多个屏蔽过孔。中心信号传输过孔根据联通哪些层的信号,可以是通孔、盲孔或半盲孔。设计时屏蔽过孔的数量可以为10个,这个数量不固定,原则上在工艺和可靠性允许的情况下越多越好。屏蔽孔可以都是通孔,但如果和信号线交叉,则采用盲孔或半盲孔。
44.本发明实施例中,在微带线和底层带状线共同接地面上开信号孔,用金属化通孔实现表面微带和层间带状线的互联,在中心信号传输过孔的周围设置环形接地孔,不但可以起到屏蔽作用,抑制寄生平行板模式带来的辐射损耗,同时还与金属化通孔模拟同轴传输线结构,保证信号的有效传输。底层带状线内的带状转接线与其他层带状线的带状传输线的连接道理同上。
45.可选地,信号路由结构的两个长边为锯齿状结构,所述金属盲槽设置在所述锯齿状结构的每个锯齿上。本发明实施例将信号路由结构的输入、输出端口设置为锯齿状,可以有效防止信号从微带线转换至不同层带状线时,由于同层带状转接线部分空间泄露引起隔离度降低,锯齿槽内侧壁金属包边,在由锯齿状侧壁金属化墙和带状线上下层地构成的密闭空间内实现了同层带状转接线的良好隔离。
46.可选地,信号路由结构的所有侧边设置有金属包边。侧边金属化包边同时与多层混压板中的各层的信号地相连,有效保证了不同层间带状线相互间隔离度。
47.可选地,第一开关阵列包括多个第一单刀单掷开关,第二开关阵列包括多个第二单刀单掷开关;限幅放大电路的每个输出端与对信号路由结构对应的输入端之间连接有第一单刀单掷开关,信号路由结构的输出端与对应的合路开关之间连接有第二单刀单掷开关。
48.本发明实施例在信号路由结构的输入和输出端均采用开关进行隔离,分担了同层带状线的隔离度要求,有效地提高了整个信号路由结构的隔离度,实测信号传输电路在1路、2路、3路dc-18ghz信号同时工作时任意通道间隔离度大于70dbc,优良的测试性能证明了设计的合理性和可行性;并且,增加开关可以缩小同层带状线间的通道间距,进一步缩小了电路的尺寸,实现小型化设计。
49.可选地,当选通同层的一个带状传输线传输信号时,将同层的其他带状传输线输入端的第一单刀单掷开关断开,将同层的其他带状传输线输出端的第二单刀单掷开关断开。本发明实施例中,当选通同层带状线某通道传输信号时,将同层带状线其它通道输入端的开关断开,有效隔绝了其他信号对矩阵网络的干扰,将同层带状线其它通道输出端的开关断开,保证了矩阵网络同层带状线通道泄露的信号无法串扰到其它通道。
50.可选地,限幅放大电路包括依次连接的限幅器、耦合器、第一低噪声放大器、数控衰减器、滤波器、均衡器、第二低噪声放大器和功分器。功分器与多个第一单刀单掷开关连接。
51.本发明实施例中,输入的微波信号经过限幅器进行大信号限幅,保护后级放大电路不被烧毁;通过耦合器引入自检信号,对信号路由结构进行故障检测;通过第一低噪声放大器对微波信号进行放大;通过数控衰减器对微波信号进行幅度调节防止输入的微波信号较大时后级放大电路进入饱和状态;通过滤波器对微波信号进行滤波,对带外干扰进行抑制;通过均衡器对微波信号幅度波动进行调整,改善增益平坦度;通过第二低噪声放大器对微波信号进行第二次放大;通过功分器对微波信号进行功率分配,分成两路信号输出。
52.下面以一具体实例详细描述本发明的技术方案。
53.如图5所示,基于多层带状线的信号传输电路包括:
54.本发明实施例采用四路限幅放大电路和信号路由结构的方式,将输入的四路微波信号进行限幅、放大、滤波、数控衰减、均衡以及功分等处理后输出,通过信号路由结构的多层带状线进行信号路由,再通过多路开关合成一路微波信号输出,实现了射频通道间的任意路由功能。
55.基于多层带状线的信号传输电路100包括:四路限幅放大电路1001、路由组件1002、合路开关阵列1003和电源与控制电路。
56.四路限幅放大电路1001依次包括:第一限幅放大电路a1、第二限幅放大电路b2、第三限幅放大电路c3和第四限幅放大电路d4。
57.路由组件1002包括第一开关阵列、信号路由结构和第二开关阵列。信号路由结构括包三层带状线。实线代表的第一层带状线,包括四条带状传输线;虚线代表的第二层带状线,包括四条带状传输线;点状线代表的第三层带状线,包括两条带状传输线。
58.信号路由结构的输入和输出端均采用单刀单掷开关进行隔离,有效地分担了系统对信号路由结构通道间的隔离度要求,实现了信号传输电路的高集成度要求。
59.合路开关阵列1003包括单刀四掷开关u25、单刀四掷开关v26和单刀四掷开关w27。
60.具体地,第一限幅放大电路a1第一输出端a1与单刀单掷开关a5的输入端连接,单刀单掷开关a5的输出端通过第一层带状线的第一带状传输线和单刀单掷开关k15的输入端连接,单刀单掷开关k15的输出端b1和单刀四掷开关u25的第一输入端连接;第二限幅放大电路b2第一输出端a3和单刀单掷开关c7的输入端连接,单刀单掷开关c7的输出端通过第一层带状线的第二带状传输线和单刀单掷开关l16的输入端连接,单刀单掷开关l16的输出端b2和单刀四掷开关u25的第二输入端连接;第一限幅放大电路c3第一输出端a6和单刀单掷开关f10的输入端连接,单刀单掷开关f10的输出端通过第一层带状线的第三带状传输线和单刀单掷开关m17的输入端连接,单刀单掷开关m17的输出端b3和单刀四掷开关u25的第三输入端连接;第一限幅放大电路d4第一输出端a9和单刀单掷开关i13的输入端连接,单刀单掷开关i13的输出端通过第一层带状线的第四带状传输线和单刀单掷开关n18的输入端连接,单刀单掷开关n18的输出端b4和单刀四掷开关u25的第四输入端连接;单刀四掷开关u25的输出端为基于多层带状线的信号传输电路100的合路信号输出端一。
61.第一限幅放大电路a1第二输出端a2和单刀单掷开关b6的输入端连接,单刀单掷开关b6的输出端通过第二层带状线的第一带状传输线和单刀单掷开关o19的输入端连接,单刀单掷开关o19的输出端b5和单刀四掷开关v26的第一输入端连接;第二限幅放大电路b2第二输出端a4和单刀单掷开关d8的输入端连接,单刀单掷开关d8的输出端通过第二层带状线的第二带状传输线和单刀单掷开关p20的输入端连接,单刀单掷开关p20的输出端b6和单刀
四掷开关v26的第二输入端连接;第一限幅放大电路c3第二输出端a7和单刀单掷开关g11的输入端连接,单刀单掷开关g11的输出端通过第二层带状线的第三带状传输线和单刀单掷开关q21的输入端连接,单刀单掷开关q21的输出端b7和单刀四掷开关v26的第三输入端连接;第一限幅放大电路d4第二输出端a10和单刀单掷开关j14的输入端连接,单刀单掷开关j14的输出端通过第二层带状线的第四带状传输线和单刀单掷开关r22的输入端连接,单刀单掷开关r22的输出端b8和单刀四掷开关v26的第四输入端连接;单刀四掷开关v26的输出端为基于多层带状线的信号传输电路100的合路信号输出端二。
62.第二限幅放大电路b2第三输出端a5和单刀单掷开关e9的输入端连接,单刀单掷开关e9的输出端通过第三层带状线的第一带状传输线和单刀单掷开关s23的输入端连接,单刀单掷开关s23的输出端b9和单刀二掷开关w27的第一输入端连接;第三限幅放大电路c3第三输出端a8和单刀单掷开关h12的输入端连接,单刀单掷开关h12的输出端通过第三层带状线的第二带状传输线和单刀单掷开关t24的输入端连接,单刀单掷开关t24的输出端和单刀二掷开关w27的第二输入端连接;单刀二掷开关w27的输出端为基于多层带状线的信号传输电路100的合路信号输出端三。
63.基于多层带状线的信号传输电路100工作时,外部输入的第一路微波信号先进入第一限幅放大电路a1,第一限幅放大电路a1对输入的第一路微波信号进行限幅、放大、滤波、数控衰减、均衡、功分,功分输出;外部输入的第二路微波信号先进入第二限幅放大电路b2,第二限幅放大电路b2对输入的第二路微波信号进行限幅、放大、滤波、数控衰减、均衡、功分,功分输出;外部输入的第三路微波信号先进入第三限幅放大电路c3,第三限幅放大电路c3对输入的第三路微波信号进行限幅、放大、滤波、数控衰减、均衡、功分,功分输出;外部输入的第四路微波信号先进入第四限幅放大电路d4,第四限幅放大电路d4对输入的第四路微波信号进行限幅、放大、滤波、数控衰减、均衡、功分,功分输出。
64.经第一限幅放大电路a1处理后的第一路微波信号通过单刀单掷开关a5和单刀单掷开关k15,经第二限幅放大电路b2处理后的第二路微波信号通过单刀单掷开关c7和单刀单掷开关l16,经第三限幅放大电路c3处理后的第三路微波信号通过单刀单掷开关f10和单刀单掷开关m17,经第四限幅放大电路d4处理后的第四路微波信号通过单刀单掷开关i13和单刀单掷开关n18,单刀单掷开关提高了各个通道间的隔离度,最后通过单刀四掷开关u25合成为一路输出,单刀四掷开关u25的输出端为基于多层带状线的信号传输电路100的合路信号输出端一。
65.经第一限幅放大电路a1处理后的第二路微波信号通过单刀单掷开关b6和单刀单掷开关o19,经第二限幅放大电路b2处理后的第二路微波信号通过单刀单掷开关d8和单刀单掷开关p20,经第三限幅放大电路c3处理后的第二路微波信号通过单刀单掷开关g11和单刀单掷开关q21,经第四限幅放大电路d4处理后的第二路微波信号通过单刀单掷开关j14和单刀单掷开关r22,单刀单掷开关提高了各个通道间的隔离度,最后通过单刀四掷开关v26合成为一路输出,单刀四掷开关v26的输出端为基于多层带状线的信号传输电路100的合路信号输出端二。
66.经第二限幅放大电路b2处理后的第三路微波信号通过单刀单掷开关e9和单刀单掷开关s23,经第三限幅放大电路c3处理后的第三路微波信号通过单刀单掷开关h12和单刀单掷开关t24,单刀单掷开关提高了各个通道间的隔离度,最后通过单刀二掷开关w27合成
为一路输出,单刀二掷开关w27的输出端为基于多层带状线的信号传输电路100的合路信号输出端三。
67.下面选择三路信号同时工作时的通道隔离度进行分析。
68.在dc-18ghz带宽范围内,假定同层相邻带状线隔离度为30db,不同层相邻带状线隔离度为70db,开关a5-w27隔离度40db。假定选通a2-b5通道,a3-b2通道,a8-b10通道,此时第一路微波输入信号到合路信号输出端二,第二路微波输入信号到合路信号输出端一,第三路微波输入信号到合路信号输出端三。
69.输入信号时,信号泄漏的路径主要包括传输通路泄漏和空间辐射泄漏,以下列举4条主要隔离泄漏路径,其余泄漏路径在此不一一列举。
70.1)a2输入信号时:
71.隔离泄露路径1:a2信号通过信号路由结构(不同层带状线隔离),经开关l16(闭合)输出至b2;
72.隔离度:70(不同层带状线)+0(开关l16)=70db;
73.隔离泄露路径2:a1和a2有同样大小的信号,a1信号通过开关a5(断开),信号路由结构(同层带状线隔离),经开关l16(闭合)输出b2;
74.隔离度:40(开关a5)+30(同层带状线)+0(开关l16)=70db。
75.隔离泄露路径3:a1和a2有同样大小的信号,a1信号通过开关a5(断开),信号路由结构(同层带状线传输),经开关k15(断开)输出至b1;
76.隔离度:40(开关a5)+40(开关k15)=80db。
77.隔离泄露路径4:a2信号通过信号路由结构(不同层带状线隔离),经开关t24(闭合)输出至b10;
78.隔离度:70(不同层带状线)+0(t24)=70db;
79.2)a3输入信号时:
80.隔离泄露路径1:a3信号通过信号路由结构(不同层带状线隔离),经开关o19(闭合)输出至b5;
81.隔离度:70(不同层带状线)+0(开关o19)=70db;
82.隔离泄露路径2:a4和a3有同样大小的信号,a4信号通过开关d8(断开),开关矩阵(同层带状线隔离),经开关o19(闭合)输出至b5;
83.隔离度:40(开关d8)+30(同层带状线)+0(开关o19)=70db。
84.隔离泄露路径3:a4和a3有同样大小的信号,a4信号通过开关d8(断开),信号路由结构(同层带状线传输),经开关p20(断开)输出至b6;
85.隔离度:40(开关d8)+40(开关p20)=80db。
86.隔离泄露路径4:a3信号通过开关矩阵(不同层带状线隔离),经开关t24(闭合)输出至b10;
87.隔离度:70(不同层带状线)+0(开关t24)=70db;
88.隔离泄露路径5:a5和a3有同样大小的信号,a5信号通过开关e9(断开),信号路由结构(同层带状线传输),经开关s23(断开)输出至b9;
89.隔离度:40(开关d8)+40(开关s23)=80db。
90.3)a8输入信号时,
91.隔离泄露路径1:a8信号通过信号路由结构(不同层带状线隔离),经开关l16(闭合)输出至b2;
92.隔离度:70(不同层带状线)+0(开关l16)=70db;
93.隔离泄露路径2:a8和a6有同样大小的信号,a6信号通过开关f10(断开),信号路由结构(同层带状线隔离),经开关l16(闭合)输出b2;
94.隔离度:40(开关f10)+30(同层带状线)+0(开关l16)=70db。
95.隔离泄露路径3:a8和a6有同样大小的信号,a6信号通过开关f10(断开),信号路由结构(同层带状线传输),经开关m17(断开)输出至b1;
96.隔离度:40(开关f10)+40(开关m17)=80db。
97.隔离泄露路径4:a8信号通过信号路由结构(不同层带状线隔离),经开关o19(闭合)输出至b5;
98.隔离度:70(不同层带状线)+0(开关o19)=70db;
99.隔离泄露路径5:a8和a7有同样大小的信号,a7信号通过开关g11(断开),信号路由结构同层带状线隔离),经开关o19(闭合)输出至b5;
100.隔离度:40(开关d8)+30(同层带状线)+0(开关o19)=70db。
101.隔离泄露路径6:a8和a7有同样大小的信号,a7信号通过开关g11(断开),信号路由结构同层带状线传输),经开关q21(断开)输出至b6;
102.隔离度:40(开关g11)+40(开关q21)=80db。
103.通过以上分析计算可以得出:将同时传输的通道布局在不同层带状线上,传输电路隔离度主要取决于不同层带状线的隔离度,同层带状线的隔离度可以通过增加开关来提高矩阵网络的隔离度。不同层带状线其电场分布封闭在上下层地和两侧金属包边的密闭空间内,隔离度可以设计的非常高。而同层带状线可以根据隔离度要求级联多个开关来减轻其通道间串扰的压力。
104.本发明实施例的基于多层带状线的信号传输电路100采用四路限幅放大电路和信号路由结构的方式,将输入的四路微波信号功分开关切换输出,将同时传输的信号分布在完全屏蔽的隔离度高的不同层带状线上,将不同时传输的信号分布在同层带状线上,实现了射频通道间的任意路由功能;并且在信号路由结构的输入和输出端均采用单刀单掷开关进行隔离,有效地分担了系统对矩阵网络电路通道间的隔离度要求,实测信号路由结构在1路、2路、3路dc-18ghz信号同时工作时任意通道间隔离度大于70dbc,优良的测试性能证明了设计的合理性和可行性。多层带状线实现了射频信号在三维方向的传输,增加开关可以缩小同层带状线间的通道间距,体积缩小为常规组件的1/3,既实现了高隔离度,又实现了平面化、介质化、小型化设计。
105.本发明实施例还提供一种电子设备,包括上述技术方案提供的基于多层带状线的信号传输电路。
106.以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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