一种射频矩阵开关故障自动路由系统及方法与流程

本发明涉及卫星地面站射频信号交换，尤其涉及一种射频矩阵开关故障自动路由系统及方法。

背景技术：

1、射频信号交换主要用于卫星地面站系统，通过射频信号交换可实现多台终端设备共用一副天线，并且任意一台终端可自由选择任意一副天线的功能。射频信号交换技术采用射频矩阵开关可实现信号的输入输出点对多点或多点对点全交换。射频矩阵开关路由故障诊断主要有输入输出电路模块电流检测，输入输出信号功率检测等。

2、目前，业内射频矩阵开关路由故障检测，采用电流监测模块采集输入功分模块和输出开关模块工作电流判别射频开关是否出现故障（如图1所示）。这种方式，只能判断功分和开关的工作电流状态是否正常，不能精确的判断信号输入至输出端通路正常。此外，还有采用功率监测模块进行故障监测的方式（如图2所示），这种方式，能判别出输入功分和输出开关信号强度，只能判断出是否有信号输入和输出，不能判断出信号从某一输入口到输出口之间的信号通路正常。并且判断出故障后没有补救措施，只能报修处理。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种射频矩阵开关故障自动路由系统及方法，以解决现有技术不能确保信号通道正常工作和监测到故障后没有相应的补救措施的技术问题。

2、本发明是采用以下技术方案实现的：一种射频矩阵开关故障自动路由系统，包括输入管理单元、双矩阵单元和输出管理单元，所述输入管理单元通过双矩阵单元与输出管理单元相连接，形成多个路由通道，所述双矩阵单元包括第一矩阵模块组和第二矩阵模块组，采用自检和巡检的方式检测路由通道是否异常，并根据检测结果，实现第一矩阵模块组和第二矩阵模块组之间的自由切换，保障信号通路正常。

3、进一步的，所述输入管理单元包括多个1分2功分模块和输入自检开关，输入自检开关分别与多个1分2功分模块的输入端相连接，所述多个1分2功分模块的输出端分别与第一矩阵模块组和第二矩阵模块组相连接。

4、进一步的，所述第一矩阵模块组包括多个功分模块和多个开关，所述多个功分模块的输入端分别与多个1分2功分模块的输出端相连接，每个功分模块的输出端均分别与多个开关相连接，所述多个开关分别与输出管理单元相连接。

5、进一步的，所述第二矩阵模块组包括多个功分模块和多个开关，所述多个功分模块的输入端分别与多个1分2功分模块的输出端相连接，每个功分模块的输出端均分别与多个开关相连接，所述多个开关分别与输出管理单元相连接。

6、进一步的，所述输出管理单元包括多个2选1开关和输出自检开关，输出自检开关分别与多个2选1开关相连接，2选1开关的输入端分别与第一矩阵模块组的开关和第二矩阵模块组的开关对应连接。

7、一种射频矩阵开关故障自动路由方法，基于上述所述的一种射频矩阵开关故障自动路由系统实现，包括自检过程和巡检过程，其中，自检过程用以检测所有路由通道的状态；巡检过程用以实时检测正在工作的路由通道，并根据检测结果实现对第一矩阵模块组和第二矩阵模块组的自由切换。

8、进一步的，自检过程包括如下步骤：

9、开启自检源信号以及自检开关，并设置当次自检通道；

10、判断是否有通道自检，若有则进行后续步骤，若无，则关闭自检源信号以及自检开关；

11、切换路由通道，并采集输出电压，并根据输出电压判断当前路由通道的状态。

12、进一步的，切换路由通道，并采集输出电压，并根据输出电压判断当前路由通道的状态具体为：

13、切换输入自检开关，并切换第一矩阵模块组和第二矩阵模块组当中的通路，然后切换输出自检开关；

14、分别采集输出自检开关的检波芯片电压，并根据电压计算出信号功率，根据信号功率，判断当前路由通路的状态。

15、进一步的，巡检过程包括如下步骤：

16、开启自检源信号以及自检开关，并设置当次巡检开关；

17、判断是否有通道巡检，若有，则进行后续步骤，若无，则关闭自检源信号以及自检开关；

18、切换自检开关，并采集输出电压，并根据输出电压判断当前路由通道的状态；

19、根据当前路由通路的状态，自由切换第一矩阵模块组和第二矩阵模块组，通过第一矩阵模块组或第二矩阵模块组进行信号传输。

20、进一步的，切换自检开关，并采集输出电压，并根据输出电压判断当前路由通道的状态具体为：

21、切换输入自检开关，并切换输出自检开关；

22、分别采集输出自检开关的检波芯片电压，并根据电压计算出信号功率，根据信号功率，判断当前路由通路的状态。

23、本发明的有益效果在于：本发明采用2个独立的矩阵模块组和管理单元组成一个矩阵系统，采用自检源信号分时路由每一个矩阵通道，能确保每条路由状态得到精确的监测，在路由通道经过第一矩阵模块组出现故障后自行切换至第二矩阵模块，极大的提高了系统的可靠性。

技术特征：

1.一种射频矩阵开关故障自动路由系统，其特征在于，包括输入管理单元、双矩阵单元和输出管理单元，所述输入管理单元通过双矩阵单元与输出管理单元相连接，形成多个路由通道，所述双矩阵单元包括第一矩阵模块组和第二矩阵模块组，采用自检和巡检的方式检测路由通道是否异常，并根据检测结果，实现第一矩阵模块组和第二矩阵模块组之间的自由切换，保障信号通路正常。

2.如权利要求1所述的一种射频矩阵开关故障自动路由系统，其特征在于，所述输入管理单元包括多个1分2功分模块和输入自检开关，输入自检开关分别与多个1分2功分模块的输入端相连接，所述多个1分2功分模块的输出端分别与第一矩阵模块组和第二矩阵模块组相连接。

3.如权利要求2所述的一种射频矩阵开关故障自动路由系统，其特征在于，所述第一矩阵模块组包括多个功分模块和多个开关，所述多个功分模块的输入端分别与多个1分2功分模块的输出端相连接，每个功分模块的输出端均分别与多个开关相连接，所述多个开关分别与输出管理单元相连接。

4.如权利要求3所述的一种射频矩阵开关故障自动路由系统，其特征在于，所述第二矩阵模块组包括多个功分模块和多个开关，所述多个功分模块的输入端分别与多个1分2功分模块的输出端相连接，每个功分模块的输出端均分别与多个开关相连接，所述多个开关分别与输出管理单元相连接。

5.如权利要求4所述的一种射频矩阵开关故障自动路由系统，其特征在于，所述输出管理单元包括多个2选1开关和输出自检开关，输出自检开关分别与多个2选1开关相连接，2选1开关的输入端分别与第一矩阵模块组的开关和第二矩阵模块组的开关对应连接。

6.一种射频矩阵开关故障自动路由方法，基于权利要求1~5任意一项所述的一种射频矩阵开关故障自动路由系统实现，其特征在于，包括自检过程和巡检过程，其中，自检过程用以检测所有路由通道的状态；巡检过程用以实时检测正在工作的路由通道，并根据检测结果实现对第一矩阵模块组和第二矩阵模块组的自由切换。

7.如权利要求6所述的一种射频矩阵开关故障自动路由方法，其特征在于，自检过程包括如下步骤：

8.如权利要求7所述的一种射频矩阵开关故障自动路由方法，其特征在于，切换路由通道，并采集输出电压，并根据输出电压判断当前路由通道的状态具体为：

9.如权利要求6所述的一种射频矩阵开关故障自动路由方法，其特征在于，巡检过程包括如下步骤：

10.如权利要求9所述的一种射频矩阵开关故障自动路由方法，其特征在于，切换自检开关，并采集输出电压，并根据输出电压判断当前路由通道的状态具体为：

技术总结
本发明公开了一种射频矩阵开关故障自动路由系统及方法，该系统包括输入管理单元、双矩阵单元和输出管理单元，所述输入管理单元通过双矩阵单元与输出管理单元相连接，形成多个路由通道，所述双矩阵单元包括第一矩阵模块组和第二矩阵模块组，采用自检和巡检的方式检测路由通道是否异常，并根据检测结果，实现第一矩阵模块组和第二矩阵模块组之间的自由切换，保障信号通路正常。本发明采用2个独立的矩阵模块组和管理单元组成一个矩阵系统，采用自检源信号分时路由每一个矩阵通道，能确保每条路由状态得到精确的监测。

技术研发人员：陈哲,黄勇,王少奇,曹巍
受保护的技术使用者：成都爱科特科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8