CN108319562A - 高精度宽带毫米波8x8矩阵开关及微波参数评估校准方法 - Google Patents

高精度宽带毫米波8x8矩阵开关及微波参数评估校准方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种高精度宽带毫米波8x8矩阵开关及参数评估校准方法,射频链路采用开关最少和链路对称性设计,设计上、下行两行对称的链路通道,每行通道实现8x8=64路独立射频链路,每个通道由4个SP4T微波开关和2个SPDT微波开关级联组成,开关间采用半刚同轴线缆梳状交叉级联连接方式;可保证矩阵开关DC‑40GHz整个宽带频段内端口阻抗匹配特性良好,射频通道损耗最小,射频通道幅度一致性和相位一致性精度高,并且具有高性能、体积小、自动化等优点,产品设计和调试过程规范化、自动化,大大缩短了批量产品的研发周期。

Description

高精度宽带毫米波8x8矩阵开关及微波参数评估校准方法
技术领域
本发明属于毫米波自动测试技术领域,特别涉及一种高精度宽带毫米波8x8矩阵开关及多通道微波参数评估校准方法。
背景技术
随着通信系统及测控系统的不断发展,网络化、综合化、模块化、通用化和智能化逐渐成为主流,系统资源有效分配成了一个很重要的课题,而射频资源复用和重组是其中的一个有效途径。传统的多端口测试步骤,需要人工频繁地手动连接测试电缆,及在被测件空闲端口反复手动连接匹配负载,具有重复性差的缺点,测试速度、测试效率和精度受到限制。目前出现的一些矩阵开关性能指标较差,具有体积大,不能实现自动化,应用受限等缺点。高精度的矩阵开关要求端口良好的阻抗匹配特性及最小的通道损耗,且对所有射频通道幅度一致性和相位一致性精度要求非常高,手动调试过程繁琐、且数据信息量大,目前针对多通道矩阵开关的设计也没有形成规范且高效的设计和调试方法,效率非常低。
发明内容
本发明要解决的技术问题目的是突破传统的多端口测试步骤,避免反复手动连接测试电缆,及在被测件空闲端口反复手动连接匹配负载,解决人工频繁地进行重复连接及重复性差的缺点,大大提高复杂产品或批量产品的测试效率,并能保证产品环境试验过程中测试数据的完整性、一致性和有效性。同时矩阵开关开发流程中,手动调试过程繁琐,且数据信息量大,目前针对多通道矩阵开关的设计也没有形成规范且高效的设计和调试方法,研发效率非常低。
为解决上述技术问题,本发明一种高精度宽带毫米波8x8矩阵开关及多通道微波参数评估校准方法,包括矩阵开关射频链路组合与布局、触摸液晶屏操作界面+电磁屏蔽微型结构、自研可扩展的开关矩阵继电控制电路、半刚同轴线缆交叉级联梳状连线方法、宽带多通道微波参数评估校准方法等自主设计,具体方法如下:
(1)矩阵开关射频链路采用开关最少化和链路对称性设计,设计上、下行两行对称的链路通道,每行通道实现8x8=64路独立射频链路,每个通道由4个SP4T微波开关和2个SPDT 微波开关级联组成,确保开关矩阵的布局最优。机箱前后面板的所有测试仪器端口与所有被测件的射频端口互通互连,使信号传输射频链路经过的开关通路最少,并保证良好的阻抗匹配特性及最小的通道损耗,和所有射频链路通道的一致性。该矩阵开关DC-40GHz整个频段范围内满足驻波VSWR≦1.9,链路插损≦10dB,64路射频链路幅度一致性满足≦1.0dB,相位一致性满足≦±30°@DC-18GHz,性能指标优越。
(2)矩阵开关采用电磁屏蔽微型机箱+触摸液晶屏操作界面。机箱采用标准4U上架结构,结构精巧,内部布局紧凑,缝隙处加入电磁密封衬垫,保持缝隙处的导电连续性,避免电磁波泄漏。液晶屏控制界面具有实时显示射频通道切换效果,并具有“锁屏/解屏”功能,防止误操作。
(3)矩阵开关继电控制板自主研发,可根据整个机箱内的矩阵开关个数和布局情况,自由自定控制协议和选择IO口控制微波开关的数量,本实施例中,最大可选择控制4个KeySight SPDT矩阵开关和8个KeySight SP4T矩阵开关。ARM处理器通过RS232串口接收来自核心板的串口控制信号,ARM处理器通过自定义总线与Atera的CPLD通信,传输控制信号。在 CPLD上8个IO口可控制8个KeySight SPDT矩阵开关和4个KeySight SP4T矩阵开关,实现上下行通道中各开关的闭合和切换。
(4)矩阵开关射频通道采用对称性结构设计,半刚同轴线缆梳状级联连接,选定基准线缆或通道进行其余校准的方法。设计时尽量选用相位漂移小、插损小的半钢射频电缆,通过对同一位置号码线缆选定一根线缆为基准线,其余线缆以该基准线为基准进行幅度和相位校准,来保证同一位置号码所有线缆幅度和相位的一致性。端口位置线缆进行端口穿仓驻波特性测试,保证良好匹配特性。整机射频链路的开关和射频线缆级联后,上、下行通道再选定一个基准通道,其余63条通道都以基准通道为参考,进行幅度和相位一致性调试,进而保证整机内每条射频通道线缆总插损指标和幅度、相位的一致性。
(5)配套矩阵开关微波参数调试,自主开发的宽带多通道微波参数评估校准软件,可自由加载矢量网络分析仪测试保存的射频链路数据信息,分为驻波指标、幅度指标和相位指标三栏,每栏可根据测试频段需求设置阈值和选择评估参数,通过对每条射频通道所有测试频点的驻波、幅度、相位数据和设置阈值进行比对,来筛选出所有不满足指标的射频通道,结合矩阵开关射频链路组合与布局,定位不合格的某个或某几个半刚线缆,进一步优化指标。
上述方法中,矩阵开关射频链路开关最少化和链路的对称性设计,核心器件采用KeySight Technologies高精度高稳定性的微波开关,设计上、下行两行对称的链路通道,每行通道实现8x8=64路独立射频链路,由4个SP4T微波开关和2个SPDT微波开关级联组成。开关次数可达500万次,开关自带50Ω负载,防止电磁泄漏,具有通道自锁功能,不使用时可设置所有通道不工作,操作安全。
上述方法中,采用电磁屏蔽微型机箱+触摸液晶屏操作界面结构,整个机箱结构采用标准 4U结构,机箱深度仅为450mm,结构精巧,内部布局紧凑、合理。机箱缝隙处加入电磁密封衬垫,保持缝隙处的导电连续性,避免电磁波泄漏。散热采用机箱侧面风扇抽风设计,沿机箱中部形成风道,将散热模块的热量抽出去,散热性良好。液晶屏控制界面具有实时显示射频通道切换效果,并具有“锁屏/解屏”功能,防止误操作。
上述方法中,可扩展的矩阵开关继电控制电路由ATME AT91SAM7X256ARM处理器、Atera EPM7256SRI208-10CPLD处理器、4个DC~40GHz的KeySight SPDT矩阵开关、8个 DC~40GHz的KeySight SP4T矩阵开关、MAX485接口、CAN接口等单元组成。ARM处理器通过RS232串口接收来自核心板的串口控制信号,ARM处理器通过自定义总线与Atera的 CPLD通信,传输控制信号。在CPLD上8个IO口控制8个KeySight SPDT矩阵开关和4个 KeySight SP4T矩阵开关,实现上下行通道中各开关的闭合和切换。该电路可根据整个机箱内的矩阵开关个数和布局情况,自由自定控制协议和选择IO口控制微波开关的数量,最大可选择控制8个Agilent SPDT矩阵开关和4个KeySight SP4T矩阵开关。
上述方法中,矩阵开关射频通道采用对称性结构设计,开关间采用半刚同轴线缆梳状交叉级联连接方式。为确保矩阵端口驻波小,首先设计时尽量选用相位漂移小、插损小的半钢射频电缆,半刚同轴线缆在制作过程中,尽量通过筛选来保证单根半刚线缆驻波和插损指标达到最好,并对同一位置号码线缆选定一根线缆为基准线,其余线缆以该基准线为基准进行幅度和相位校准,尽量保证同一位置号码所有线缆幅度和相位的一致性。然后对链路连接的每根射频电缆和穿仓进行端口驻波特性测试,使其DC~40GHz整个频段最大驻波小于1.25:1,当特性指标满足后再用于开关之间的级联。整机射频链路的开关和射频线缆级联后,上、下行通道再选定一个基准通道,其余63条通道都以基准通道为参考,进行幅度和相位一致性调试,进而保证整机内每条射频通道线缆总插损指标和幅度、相位的一致性。
上述方法中,自主开发的宽带多通道微波参数评估校准软件,可自由加载矢量网络分析仪测试保存的射频链路数据信息,分为驻波指标、幅度指标和相位指标三栏,每栏可根据测试频段需求设置阈值和选择评估参数,通过对每条射频通道所有测试频点的驻波、幅度、相位数据和设置阈值进行比对,来筛选出所有不满足指标的射频通道,结合矩阵开关射频链路组合与布局,定位不合格的某个或某几个半刚线缆,进一步优化指标。
本文提出一种高精度宽带毫米波8x8矩阵开关及多通道微波参数评估校准方法,可保证矩阵开关端口阻抗匹配特性良好,射频通道损耗最小,射频通道幅度一致性和相位一致性精度高,并且具有高性能、体积小、自动化等优点,产品设计和调试过程规范化、自动化,大大缩短了批量产品的研发周期。该发明应用在宽带毫米波多端口射频网络自动测试系统中,在安装有测试软件的工控机控制下,自动完成多通道被测件的各项射频参数及电特性的测试和图谱存储,而不需要人工频繁地进行重复连接,大大提高了复杂产品或批量产品的测试效率,并能保证产品环境试验过程中测试数据的完整性、一致性和有效性。
附图说明
图1为宽带毫米波矩阵开关设计原理图;
图2(a)为矩阵开关核心电路工作原理框图;图2(b)为继电控制电路设计原理框图;图2(c)为电磁屏蔽微型机箱结构立体图;
图3为矩阵开关液晶屏本地控制软件界面;
图4(a)为半刚同轴线缆梳状交叉级联连接+基准通道校准的方法,图4(b)为矩阵开关射频链路整机布局;
图5(a)整机射频链路微波参数调试流程图;图5(b)宽带多通道微波参数评估校准方法。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
本发明提出一种高精度宽带毫米波8x8矩阵开关及多通道微波参数评估校准方法,可保证矩阵开关DC-40GHz整个宽带频段内端口阻抗匹配特性良好,射频通道损耗最小,射频通道幅度一致性和相位一致性精度高,并且具有高性能、体积小、自动化等优点,产品设计和调试过程规范化、自动化,大大缩短了批量产品的研发周期。
该发明应用在宽带毫米波多端口射频网络自动测试系统中,能够通过程控或手控完成射频上行通道和射频下行通道之间的任意自由切换,能把多个产品或一个多端口产品,如输入多工器、输出多工器、滤波器、馈电网络等器件的射频端口连接到各种通用测试设备,在安装有测试软件的工控机控制下,自动完成被测件的各项射频参数及电特性的测试和图谱存储,而不需要人工频繁地进行重复连接,大大提高了复杂产品或批量产品的测试效率,并能保证产品环境试验过程中测试数据的完整性、一致性和有效性。该自主研发产品已经成功应用于星载、空载等多通道射频产品在测试和环境试验过程中性能指标的测试中,具有良好的可靠性。
如图1所示,8×8矩阵开关应用在宽带毫米波多端口射频网络自动测试系统中,通过程控或手控完成射频上行通道和射频下行通道之间的任意自由切换,能把多个产品或一个多端口产品,如输入多工器、输出多工器、滤波器、馈电网络等器件的射频端口连接到各种通用测试设备,在安装有测试软件的工控机控制下,自动完成被测件的各项射频参数及电特性的测试和图谱存储。8×8开关矩阵分为上行通道和下行通道,每个射频通道均包括2个单刀双掷开关和4个单刀四掷开关;上行通道中,2个单刀双掷开关互相串联,每个单刀双掷开关又并联2个单刀四掷开关;由此,上行通道中,其中1个单刀双掷开关上连接的2个单刀四掷开关形成一组共8个输入(输出)点,另外1个单刀双掷开关上连接的2个单刀四掷开关也形成一组共8个输出(输入)点,一组输入点连接激励仪器,另一组输出点连接被测对象,通过对各开关的控制,可形成8×8路射频通路;同理,下行通道中也如此形成8×8路射频通路,其中,8个输入点接被测对象,8个输出点接测试仪器。
以上形成的8×8矩阵开关,使得所有测试仪器端口和信号源端口与所有被测对象的射频端口互通互连,使信号传输射频链路经过的开关通路最少,设计上、下行两行对称的链路通道,确保开关矩阵的布局最优。优选的,单刀双掷开关和单刀四掷开关采用KeySightTechnologies高精度高稳定性的微波开关,即采用KeySight SPDT和KeySight SP4T微波开关。本发明中采用矩阵开关射频链路开关最少化和链路的对称性设计,核心器件每行通道实现 8x8=64路独立射频链路,由4个SP4T微波开关和2个SPDT微波开关级联组成。开关次数可达500万次,开关自带50Ω负载,防止电磁泄漏,具有通道自锁功能,不使用时可设置所有通道不工作,操作安全。
如图2(a)所示为矩阵开关核心电路工作原理框图,由X86架构的核心处理器、DOM电子硬盘、高亮液晶显示屏、两个RS232串行接口、两个3.0USB口、一个LAN局域网口、 +5V供电等模块组成。机箱内的电源转换模块提供+5V电压,为核心处理器和高亮液晶屏供电。核心板在以X86为架构的核心处理器上运行WINDOWS操作系统,通过LVDS接口连接高亮液晶电阻触摸显示屏。通过在WINDOWS操作系统上运行MircoWaveSwitchMonitor V2.0.exe开关矩阵控制软件,核心板RS232串口通信协议可发送串口指令到继电器控制板。核心控制板的LAN局域网接口接收来自工控机经由交换机的控制信号,从而再通过继电器控制板控制矩阵开关。核心板上液晶显示屏是7英寸分辨率1024*600三星液晶显示屏,带有电阻触摸屏,能够通过触摸方式进行操作。核心处理器备有一个16G的DOM电子硬盘和256M 的内存,可以进行数据的存储和处理。另外一个RS232串口外接到面板以备机箱使用。核心板上USB X2的一个USB接口外接到前面板,第二个USB口外接USB HUB,扩展成四个USB口,其中一个接电阻触摸屏设备,另外三个到外接前面板和后面板,以备与核心处理器进行数据传输。
自主研发的继电控制板可根据整个机箱内的矩阵开关个数和布局情况,自由自定控制协议和选择IO口控制微波开关的数量,本实施例中,最大可选择控制4个KeySightSPDT矩阵开关和8个KeySight SP4T矩阵开关,如图2(b)所示。继电控制板主要包括ARM处理器、 CPLD控制器以及IO驱动口;ARM处理器通过RS232串口接收来自核心板的串口控制信号, ARM处理器通过自定义总线与Atera的CPLD通信,传输核心板发送的控制信号。在CPLD上8个IO驱动口可控制4个KeySight SPDT矩阵开关和8个KeySight SP4T矩阵开关,实现上、下行通道中各开关的闭合和切换。
如图2(c)所示,矩阵开关结构采用标准4U高度,机箱尺寸为420mm(长)×450mm(宽)×170mm(高)。开关矩阵机箱内部元件:SP4T开关、SPDT开关、核心板、继电控制板、电源模块和USB 3.0HUB;前面板元件为:触摸液晶屏、2.92转接器、电源开关、复位开关、USB航插;开关矩阵机箱后面板元件为:2.92转接器、USB航插、LAN航插、220V 输入航插、金属接地柱、保险等。机箱采用标准4U上架结构,结构精巧,内部布局紧凑,缝隙处加入电磁密封衬垫,保持缝隙处的导电连续性,避免电磁波泄漏。液晶屏控制界面具有实时显示射频通道切换效果,并具有“锁屏/解屏”功能,防止误操作。
如图3所示,微波开关液晶屏控制软件MircoWaveSwitchMonitor V2.0.exe具备程控和本地两种控制方式,优先级程控优先。通道控制方式为上、下行通道形成一条链路,以通道链路概念为核心,上(或下)行通道链路中的四个微波开关按信号方向和工作先后顺序实现通道控制。上行通道信号由前面板到后面板,分别命名为输入IN_1~IN_8功能区和输出 OUT_1~OUT_8功能区;下行通道信号由后面板到前面板,分别命名为输入IN_1~IN_8功能区和输出OUT_1~OUT_8功能区。界面上每个控制按钮同时控制两个微波开关通道端口,输入输出按钮一起操作方可构成一个通道选择。每个按钮操作前显示红色,操作成功后显示绿色。当点击输入IN_1~IN_8功能区的某一按钮后,当前输入按钮由红色改为绿色,随后点击输出OUT_1~OUT_8功能区的某一按钮,当前输出按钮由红色改为绿色,两个绿色按钮即表示对应机箱前后板的端口通道已经打开。当切换到另一通道时,重新点击对应的按钮,当前按钮由红色改为绿色,即切换到新的通道,同时之前的按钮随之关闭,即由绿色改为红色,同时屏幕上会显示当前打开的通道。为使用安全和方便,每次切换到所需通道上后,点击“锁屏”按钮,将屏幕锁住,防止屏幕误操作;点击“解屏”按钮,在操作界面上可重新操作;每次使用完仪器后,点击界面上“复位”按钮,开关矩阵所有通道都不工作;退出操作系统,点击“退出”按钮。
如图4(a)所示,上行通道和下行通道中的矩阵开关通过面板转接器(2.92mm-KFK)与信号源、被测对象以及测试设备连接。开关间采用半刚同轴线缆梳状级联连接,线缆采用射频通道间对称性结构设计,并选用相位漂移小、插损小的半钢射频电缆。通过对同一位置号码线缆选定一根线缆为基准线,其余线缆以该基准线为基准进行幅度和相位校准,来保证同一位置号码所有线缆幅度和相位的一致性。端口位置线缆进行端口穿仓驻波特性测试,保证良好匹配特性。整机射频链路的开关和射频线缆级联后,上、下行通道再选定一个基准通道,其余63条通道都以基准通道为参考,进行幅度和相位一致性调试,进而保证整机内每条射频通道线缆总插损指标和幅度、相位的一致性。
设计过程中,首先将所有SPDT和SP4T微波开关的所有通道的性能指标进行测试并保存测试结果,通过分析开关各通道的微波性能好坏对所有开关进行位置区分,整机安装时尽量保证前后开关在同一链路上微波性能可以补偿,避免两个或多个指标较差的开关在同一通道内级联恶化指标。其次,①~⑤号半刚同轴线缆在制作过程中,尽量通过筛选来保证单根半刚线缆驻波和插损指标达到最好,并对同一号码型号线缆选定一根线缆为基准线,其余线缆以该基准线为基准进行幅度和相位校准,尽量保证同一号码型号所有线缆幅度和相位的一致性。最后,对链路连接的每根射频电缆和穿仓进行端口驻波特性测试,使其DC~40GHz整个频段最大驻波小于1.25:1,当特性指标满足后再用于开关之间的级联。
矩阵开关射频链路整机布局如图4(b)所示。系统线缆和开关级联过程中转接头尽量拧紧,采用1根SMA/M-SMA/M半刚线缆与4根K/M-K/M半刚线缆按级联方式连接,且②或④号线缆选用SMA/M-SMA/M半刚线缆。五种射频线缆和转接器的指标参考表1。
表1半刚同轴线缆及转接器性能指标
整机射频链路调试过程如图5(a),首先上、下行通道各选定一个基准通道,其余63条通道都以基准通道为参考,保存矢量网络分析仪测试得到的每条射频通道的XX.prn数据文件,数据文件包括整个DC-40GHz频段内所有设置频点对应的驻波S11、驻波S11、S21相对幅度差和S21相对差等数据信息。自研宽带多通道微波参数评估校准软件,如图5(b)所示,具有加载数据、驻波指标、幅度指标和相位指标四个选项栏,通过加载保存的加载射频链路数据文件,设置驻波、幅度和相位考核指标的阈值,可对每条射频通道所有测试频点的驻波、幅度、相位数据和设置阈值进行比对,来筛选出所有不满足指标的射频通道。然后分析筛选结果,寻找规律,结合射频链路组合和布局,可定位系统某号或某几号线缆出现问题,通过校线、换线等方式将原线缆替换掉,进一步改善整个上行(或下行)通道的指标。通过多次整机联调,分析数据,校线和换线,最终达到整机指标要求。
该发明一种高精度宽带毫米波8x8矩阵开关及多通道微波参数评估校准方法,可保证矩阵开关DC-40GHz整个宽带频段内端口阻抗匹配特性良好,射频通道损耗最小,射频通道幅度一致性和相位一致性精度高,并且具有高性能、体积小、自动化等优点,产品设计和调试过程规范化、自动化,大大缩短了批量产品的研发周期。
该产品应用在宽带毫米波多端口射频网络自动测试系统中,在安装有测试软件的工控机控制下,自动完成多端口被测件的各项射频参数及电特性的测试和图谱存储,而不需要人工频繁地进行重复连接,大大提高了复杂产品或批量产品的测试效率,并能保证产品环境试验过程中测试数据的完整性、一致性和有效性。该自主研发产品已经成功应用于星载、空载等多通道射频产品在测试和环境试验过程中性能指标的测试中,具有良好的可靠性。

Claims (10)

1.一种高性能宽带毫米波8x8矩阵开关,其特征在于,矩阵开关采用电磁屏蔽微型机箱+触摸液晶屏操作界面结构,整个机箱结构采用标准4U结构,机箱深度仅为450mm;射频链路采用开关最少和链路对称性设计,8x8矩阵开关设计上、下行两行对称的链路通道,每行通道实现8x8=64路独立射频链路,每个通道由4个单刀四掷微波开关和2个单刀双掷微波开关级联组成,开关间采用半刚同轴线缆梳状交叉级联连接方式;
所述上行射频通道中,2个单刀双掷微波开关互相串联,每个单刀双掷微波开关又并联2个单刀四掷微波开关;由此,上行通道中,其中1个单刀双掷微波开关上连接的2个单刀四掷微波开关形成一组共8个输入点,另外1个单刀双掷微波开关上连接的2个单刀四掷微波开关也形成一组共8个输出点,由此形成8×8路射频通路;输入点连接激励仪器,输出点连接被测对象;
所述下行射频通道中,2个单刀双掷微波开关互相串联,每个单刀双掷微波开关又并联2个单刀四掷微波开关;由此,上行通道中,其中1个单刀双掷微波开关上连接的2个单刀四掷微波开关形成一组共8个输入点,另外1个单刀双掷微波开关上连接的2个单刀四掷微波开关也形成一组共8个输出点;输入点接被测对象,输出点接测试仪器。
2.如权利要求1所述的一种宽带毫米波8x8矩阵开关,其特征在于,还包括继电控制板:包括ARM处理器、CPLD控制器以及IO驱动口,所述IO驱动口与所有的单刀双掷微波开关和单刀四掷微波开关一一对应;ARM处理器通过RS232串口接收来自核心板的串口控制信号,ARM处理器通过自定义总线与Atera的CPLD控制器通信,传输核心板发送的控制信号;在CPLD控制器上8个IO驱动口控制上行射频通道和下行射频通道中各开关4的闭合和切换。
3.如权利要求2所述的一种宽带毫米波8x8矩阵开关,其特征在于,还包括X86架构的核心处理器、DOM电子硬盘、内存、液晶显示屏、两个RS232串行接口、两个3.0 USB口、一个LAN局域网口的组成结构;矩阵开关在X86为架构的核心处理器通过LVDS接口连接高亮液晶电阻触摸显示屏;核心板RS232串口通信协议发送串口指令到继电器控制板;核心控制板的LAN局域网接口接收来自工控机经由交换机的控制信号,从而再通过继电器控制板控制矩阵开关;另外一个RS232串口外接到面板以备机箱使用;核心板上USB X2的一个USB接口外接到前面板,第二个USB口外接USB HUB,扩展成四个USB口,其中一个接电阻触摸屏设备,另外三个到外接前面板和后面板,以备与核心处理器进行数据传输;DOM电子硬盘和256M的内存用于数据的存储和处理。
4.如权利要求1、2或3所述的一种宽带毫米波8x8矩阵开关,其特征在于,所述触摸液晶屏上安装自研开发的矩阵开关通道选择控制软件MircoWaveSwitchMonitor V2.0.exe;通道控制方式为上、下行通道形成一条链路,以通道链路概念为核心,上或下行通道链路中的四个微波开关按信号方向和工作先后顺序实现通道控制。
5.如权利要求4所述的矩阵开关通道选择控制软件,其特征在于,屏幕上共显示32个按钮,上行通道输入信号分别对应IN_1~IN_8八个按钮,输出信号分别对应OUT_1~OUT_8八个按钮;下行通道输入信号分别对应IN_1~IN_8八个按钮,输出信号分别对应OUT_1~OUT_8八个按钮;按钮操当选通其中一路射频通道时,需控制该射频通道的输入点和输入点对应的按钮,液晶屏幕上同时具有“锁屏/解屏”、“复位”和“退出”按钮,可实现人性化操作。
6.如权利要求1所述的一种宽带毫米波8x8矩阵开关,其特征在于,矩阵开关射频链路布局采用对称性结构设计,半刚同轴线缆梳状级联连接,各个开关之间的连接线缆采用半刚同轴线缆;上行射频通道和下行射频通道中,连接半刚射频线缆对称布置。
7.如权利要求6所述的一种宽带毫米波8x8矩阵开关,其特征在于,设计时尽量选用相位漂移小、插损小的半钢射频电缆,通过对同一位置号码线缆选定一根线缆为基准线,其余线缆以该基准线为基准进行幅度和相位校准,来保证同一位置号码所有线缆幅度和相位的一致性,端口位置线缆进行端口穿仓驻波特性测试,保证良好匹配特性。
8.如权利要求6、7所述的一种宽带毫米波8x8矩阵开关,其特征在于,整机射频链路的开关和射频线缆级联后,上、下行通道再选定一个基准通道,其余63条通道都以基准通道为参考,通过宽带多通道微波参数评估方法进行幅度和相位一致性调试,进而保证每条射频通道线缆总插损指标和幅度、相位的一致性。
9.如权利要求8所述的宽带多通道微波参数评估方法,其特征在于,自研的宽带多通道微波参数评估校准软件,具有加载数据、驻波指标、幅度指标和相位指标四个选项栏,通过加载保存的加载射频链路数据文件,设置驻波、幅度和相位考核指标的阈值,可对每条射频通道所有测试频点的驻波、幅度、相位数据和设置阈值进行比对,来筛选出所有不满足指标的射频通道。
10.如权利要求8、9所述的宽带多通道微波参数评估方法,其特征在于,首先上、下行通道各选定一个基准通道,其余63条通道都以基准通道为参考,保存矢量网络分析仪测试得到的每条射频通道的XX.prn数据文件,数据文件包括整个DC-40GHz频段内所有设置频点对应的驻波S11、驻波S11、S21相对幅度差和S21相对差等数据信息,再通过宽带多通道微波参数评估校准软件,加载保存的加载射频链路数据文件,设置驻波、幅度和相位考核指标的阈值,筛选出所有不满足指标的射频通道,然后分析筛选结果,寻找规律,结合矩阵开关射频链路布局,可定位某号或某几号线缆不合格,通过校线、换线等方式将原线缆替换掉,进一步改善整个上行或下行通道的指标。
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