CN114050879B - 一种射频高速切换控制电路及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于射频通信技术领域，提供了一种射频高速切换控制电路及装置，包括：控制模块，其根据预设算法输出控制信号；切换模块，其与所述控制模块连接，并根据所述控制模块输出的控制信号将输入的射频信号切换至不同的射频信号输出端口进行输出；切换模块中设置有多个切换开关芯片，切换开关芯片之间以级联方式电连接。本发明的优点在于通过字节逻辑控制电路的设计，将切换开关进行级联，实现了1个输入信号切换至16个信号输出(SPT16)，并且能够覆盖范围为5MHz到6GHz频段的射频信号。

Description

一种射频高速切换控制电路及装置
技术领域
本发明涉及射频通信技术领域，尤其涉及一种射频高速切换控制电路及装置。
背景技术
无线信道特性在不同的传播环境中的表现各不相同，因此对不同环境下的信道测量和建模是非常必要和关键的。而要精确地提取上述信道信息并构建合理的信道模型，就需要设计高精度无线信道测量仪器。
对于以子信道射频切换为主的高精度无线信道测量仪，其主要原理是每次只监听一个发射端天线和一个接收端天线组成的子信道，并通过射频高速切换技术在短时间内切换所测量多天线子信道，从而完成大规模天线信道的测量过程。这样可以保证信号在接收机上经过相同的电路，减少由于电路差异带来的影响，因此电子射频高速切换器的设计就十分关键。
现有国内外市场的电子射频高速切换器的主要是SPT8以内，最多支持的切换端口为8个，而输入功率主要在26dBm以内。对于128通道大规模天线整列而言，其级联结构会达到3层，其损耗和系统结构性能都会受到极大的影响，因此设计支持更多输出端口的电子射频高速切换器非常有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种射频高速切换控制电路及装置，用以解决射频切换器多端口输出和控制的问题；
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种射频高速切换控制电路，包括：
控制模块，其根据预设算法输出控制信号；
切换模块，其与所述控制模块连接，并根据所述控制模块输出的控制信号将输入的射频信号切换至不同的射频信号输出端口进行输出；
切换模块中设置有多个切换开关芯片，切换开关芯片之间以级联方式电连接。
进一步的，第一切换开关芯片的第二十二引脚为第一级射频信号输入端口，第一切换开关芯片的第五引脚、第八引脚、第十一引脚以及第十四引脚为第一级切换开关芯片的射频信号输出端口，所述引脚分别与第二级切换开关芯片的射频信号输入端口连接，每个第二级切换开关芯片的第五引脚、第八引脚、第十一引脚以及第十四引脚均为第二级切换开关芯片的射频信号输出端口。
进一步的，每一个切换开关芯片的第十七引脚和第十八引脚均与所述控制模块连接。
进一步的，切换开关芯片的型号为QPC6044SQ。
进一步的，控制模块中设置有一控制芯片，所述控制芯片根据预设算法输出控制信号。
进一步的，控制芯片的型号为ATXMEGA32A4-AU。
本发明还提供了一种射频高速切换装置，包括电路板，所述电路板上设置有切换模块，所述电路板边缘设置有与所述切换模块电连接的一个射频信号输入端口、十六个射频信号输出端口以及网络接口。
进一步的，切换模块中包括第一切换开关芯片和与所述第一切换开关芯片级联的第二级切换开关芯片；所述第一切换开关芯片设置在所述电路板中心，所述第一切换开关芯片与所述射频信号输入端口连接；在所述第一切换开关芯片的外侧设置有所述第二级切换开关芯片，所述第二级切换开关芯片分别与十六个射频信号输出端口连接。
进一步的，电路板呈八边形布局。
本发明与现有技术相比，至少包含以下有益效果：
(1)通过字节逻辑控制电路的设计，将切换开关进行级联，实现了1个输入信号切换至16个信号输出(SPT16)，并且能够覆盖范围为5MHz到6GHz频段的射频信号；
(2)在射频高速切换装置上采用RJ45标准接口对电路板上的切换开关芯片和控制芯片进行供电和逻辑控制，并且能够通过RJ45网线将多个切换装置串联后，进行统一的供电和控制使用；
(3)采用八边形接口布局设计，将射频信号的输入端口、输出端口以及RJ45网络接口分布在八边形的各条边上，使得走线更加方便。
附图说明
图1是本发明实施例一中控制电路的框架示意图；
图2是本发明实施例一中控制芯片的引脚图；
图3是本发明实施例一中切换模块的电路图；
图4是本发明实施例一中切换开关逻辑编码的示意图；
图5是本发明实施例二切换装置的结构示意图。
图中，1、电路板，11、射频信号输入端口，12、射频信号输出端口，13、切换开关芯片，14、网络接口，15、第一开关，16、第二开关。
具体实施方式
需要说明，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1所示，本发明一种射频高速切换控制电路包括：控制模块和切换模块。切换模块中设置有多个切换开关芯片，切换开关芯片之间以级联方式电连接，切换开关芯片的型号为QPC6044SQ。控制模块中设置有控制芯片，控制芯片的型号为ATXMEGA32A4-AU，其引脚分布如图2所示。从引脚中选取一个I/O口与各个切换开关芯片连接，能够向各个切换开关芯片发送预先设定的编码信息。
如图3所示，具体的，第一切换开关芯片U1的第二十二引脚为第一级射频信号输入端口，第一切换开关芯片U1的第五引脚、第八引脚、第十一引脚以及第十四引脚为第一级切换开关芯片的射频信号输出端口，上述引脚分别与第二级切换开关芯片的射频信号输入端口连接，即切换开关芯片U2～U5的第二十二引脚，第二级切换开关芯片U2～U5的第五引脚、第八引脚、第十一引脚以及第十四引脚均为第二级切换开关芯片的射频信号输出端口。切换开关芯片U1～U5的第十七引脚和第十八引脚均与控制芯片连接。
如图4所示，根据设定的逻辑编码向各个切换开关芯片发送编码信息，利用各个切换开关芯片的由此就能将输入的射频信号切换至不同的射频信号输出端口进行输出。
当电路开始运行时，即第二十二引脚(RFC引脚)收到输入信号，第一切换开关芯片U1开始工作接收到来自控制芯片的信号，将V2和V3置0,V1置1，此时根据图4的逻辑编码，则第十四引脚(RF1引脚)导通，同时导通与第一切换开关芯片U1的第十四引脚相连的切换开关芯片U2，切换开关芯片U2的第二十二引脚(RFC引脚)接收到信号时，切换开关芯片U2的V1、V2、V3接收到来自控制芯片的信号，V1、V2、V3的编码信息按照编码规则依次实现第五引脚、第八引脚、第十一引脚以及第十四引脚(RF1-RF4引脚)的导通。同理变换编码信息使得切换开关芯片U3～U5进行第五引脚、第八引脚、第十一引脚以及第十四引脚(RF1-RF4引脚)依次导通直至十六个通道均导通一次，即完成一轮信号输出。
本发明通过字节逻辑控制电路的设计，将切换开关进行级联，实现了1个输入信号切换至16个信号输出(SPT16)，并且能够覆盖范围为5MHz到6GHz频段的射频信号。
实施例二
本发明一种射频高速切换装置，包括一电路板1，电路板1呈八边形布局。电路板1的边缘设置有一个射频信号输入端口11、十六个射频信号输出端口12以及网络接口14。
电路板1的中心设置有一个切换开关芯片13，在中心设置的切换开关芯片为第一切换开关芯片U1(即第一级的切换开关芯片)，第一切换开关芯片U1与射频信号输入端口11连接。在第一切换开关芯片U1的外侧设置有第二级切换开关芯片13，第二级切换开关芯片13(即切换开关芯片U2～U5)分别与十六个射频信号输出端口12连接。
电路板上的网络接口14通过RJ45标准网线将切换开关芯片与控制芯片连接，使得切换开关芯片能够接收控制芯片发送的逻辑控制信号。
控制芯片发出的逻辑控制信号通过5V差分信号电平传输，以确保抗干扰度。网线采用符合使用RJ45连接器的以太网电缆标准，使得所有多路复用器同时接收相同的配置字节。因此，多个切换装置可以以任意顺序通过RJ45网线连接在一起，以实现128个通道的射频信号输出。
电路板上还设置有相应的第一开关15和第二开关16，第一开关15为位选开关，其能够根据图4所示的逻辑编码，手动选择相应的通道，即进行通道的手动选择。第二开关16则用于在多个切换装置级联，当需要实现128通道切换时，则需要将多个切换装置级联，在需要连接下一级的切换装置的情况下，则需要打开这一级切换装置中的第二开关16，使得该切换装置能够将射频信号输入下一级的切换装置。
本发明采用八边形接口布局设计，将射频信号的输入端口、输出端口以及RJ45网络接口分布在八边形的各条边上，使得走线更加方便。
并且在射频高速切换装置上采用RJ45标准接口对电路板上的切换开关芯片进行供电以及与控制芯片之间逻辑控制，并且能够通过RJ45网线将多个切换装置串联后，进行统一的供电和控制使用。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种射频高速切换装置，其特征在于，包括呈八边形布局的电路板，所述电路板上设置有射频高速切换控制电路，所述射频高速切换控制电路包括：
控制模块，所述控制模块中设置有一控制芯片，所述控制芯片根据预设算法输出控制信号；
切换模块，其与所述控制模块连接，并根据所述控制模块输出的控制信号将输入的射频信号切换至不同的射频信号输出端口进行输出；
所述电路板边缘设置有与所述切换模块电连接的一个射频信号输入端口、十六个射频信号输出端口以及网络接口；
所述切换模块中设置有多个切换开关芯片，切换开关芯片之间以级联方式电连接；所述切换模块中包括第一切换开关芯片和与所述第一切换开关芯片级联的第二级切换开关芯片；所述第一切换开关芯片设置在所述电路板中心，所述第一切换开关芯片与所述射频信号输入端口连接；在所述第一切换开关芯片的外侧设置有所述第二级切换开关芯片，所述第二级切换开关芯片分别与十六个射频信号输出端口连接；
电路板上还设置有第二开关，当打开第二开关时，使得多个射频高速切换装置也能够形成级联结构；
网络接口通过RJ45标准网线将切换开关芯片与控制芯片连接。
2.根据权利要求1所述的一种射频高速切换装置，其特征在于，第一切换开关芯片的第二十二引脚为第一级射频信号输入端口，第一切换开关芯片的第五引脚、第八引脚、第十一引脚以及第十四引脚为第一切换开关芯片的射频信号输出端口，所述引脚分别与第二级切换开关芯片的射频信号输入端口连接，每个第二级切换开关芯片的第五引脚、第八引脚、第十一引脚以及第十四引脚均为第二级切换开关芯片的射频信号输出端口。
3.根据权利要求2所述的一种射频高速切换装置，其特征在于，每一个切换开关芯片的第十七引脚和第十八引脚均与所述控制模块连接。
4.根据权利要求1所述的一种射频高速切换装置，其特征在于，所述切换开关芯片的型号为QPC6044SQ。
5.根据权利要求1所述的一种射频高速切换装置，其特征在于，所述控制芯片的型号为ATXMEGA32A4-AU。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114050879B (zh) * 2021-12-20 2024-03-12 浙江海洋大学 一种射频高速切换控制电路及装置
CN114710660B (zh) * 2022-05-31 2022-10-14 远峰科技股份有限公司 一种智能座舱和自动驾驶域的摄像头测试系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203933588U (zh) * 2014-04-30 2014-11-05 刘畅 一种多路射频开关及测试系统
CN203982394U (zh) * 2014-05-30 2014-12-03 深圳市远望谷信息技术股份有限公司 用于铁路车号自动识别系统的天线切换装置
CN109039350A (zh) * 2018-06-29 2018-12-18 江苏肯立科技股份有限公司 一种高隔离度8×8射频开关矩阵

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060132287A1 (en) * 2004-12-16 2006-06-22 Xerox Corporation Radio frequency identification interrogation method and radio frequency identification device
EP2938392B1 (en) * 2012-12-31 2018-06-27 Given Imaging Ltd. Methods and systems for controlling an on/off switch
US9735854B2 (en) * 2016-01-18 2017-08-15 Qorvo Us, Inc. Systems for antenna swapping switching and methods of operation thereof
CN107395221A (zh) * 2017-08-09 2017-11-24 惠州Tcl移动通信有限公司 一种lte频段切换装置、切换方法及移动终端
CN111276824B (zh) * 2018-12-04 2023-04-28 荷兰移动驱动器公司 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置
CN114050879B (zh) * 2021-12-20 2024-03-12 浙江海洋大学 一种射频高速切换控制电路及装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203933588U (zh) * 2014-04-30 2014-11-05 刘畅 一种多路射频开关及测试系统
CN203982394U (zh) * 2014-05-30 2014-12-03 深圳市远望谷信息技术股份有限公司 用于铁路车号自动识别系统的天线切换装置
CN109039350A (zh) * 2018-06-29 2018-12-18 江苏肯立科技股份有限公司 一种高隔离度8×8射频开关矩阵

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