SU849339A1

SU849339A1 - Switching device of receiving aerials

Info

Publication number: SU849339A1
Application number: SU792836565A
Authority: SU
Inventors: Вениамин Дмитриевич Челышев
Original assignee: Военная Ордена Ленина Краснознаменнаяакадемия Связи Им. C.M.Буденного
Priority date: 1979-11-01
Filing date: 1979-11-01
Publication date: 1981-07-23

Description

Изобретение относитс к радиотехнике и может использоватьс на приемных радиоцентрах и в приемных аппаратных подвижных узлов св зи. Известен коммутатор приемных антенн , содержащий координатную матрицу , три разветвйтел мощности СП Однако известный коммутатор имеет сложную конструкцию. Цель изобретени - упрощение коммутатора путем уменьшени количества развётвителей. Поставленна цель достигаетс тем . что в коммутатор приемных антенн, содержащий координатную матрицу, три разветвйтел мощности, введень п ть групп ключевых элементов, при этом перва группа ключевых элементов, пе вый разветвитель мощности и втора группа ключевых элементов соединены последовательно, выходы, второй группы ключевых элементов соединены с входами второго и третьего развётвителей мощности и соответствующими выходами третьей группы ключевых элементов , входы которой соединены с соответствующими входами первой груцпы ключевых элементов и подключены к входам координатной матрицы, выходы которой соединены с выходами четвертой и п той групп ключевых элементов , причем входы четвертой группы ключевых элементов соединены с соответствующими выходами второго и третьего разветвйтел мощности, а входы п той группы ключевых элементов подключены к соответствунщим. выходам первого разветвйтел мощности . На фиг.1 представлена структурнгш схема предлагаемого коммутатора дл исходной емкости , антенных вводов на входов приемника на фиг.2 обобщенна схема предлагаемого коммутатора антенн с исходной емкостью nx.m. Коммутатор (фиг.1) содержит антенные вводы 1 () и вводы 2 входов . приемников (), координатную матри цу 3 с коммутационными элементами разветви1;ели 5,6 7 мощности и п ть групп 8-11 и 12 ключевых элементов . Коммутатор (фиг.2) содержит антен ные вводы 1, вводы 2 входов приемников , координатную матрицу 3 и коммут ционные 1 3, 14 и 15. Коммутатор работает следующим об разом . Координатна матрица 3 имеет емкость и с помощью коммутацио ных элементов 4 обеспечивает подсое-динение к любому i из n(,n) антен Hbix вводов 1 любого одного j из m (,m) входов приемников режим 1x1). Дл пострбени схемы необхогдимо Гд коммутационных эле:ментов (кпюче Антенные вводы 1 и вводы 2 входов приемников одновременно подключены через группы 1О и II ключевых элементов соответственно ко входам и выходам () разветвителей 6 и 7 с кратностью , . Группы 10 и 11 и разветвители 6 и 7 образую схему 16, обеспечивающую подключение к iTK 6ot€y из антенных вводов 1 одно)временно двух (q ) входов прием ников. Дп построени такой схеьы необходимо S,, 2 разветвител 1x2 и г 5 (п«1)- S, (lxm)S (n«m) 2() 6 коммутационных элементов (ключей). Антенные вводы 1 и вводы 2 входов приемников одновременйо подключены через группы 8 и 12 ключевых элеменгов соответственно ко входу и выходу () разветвител 5 с кратностью , 1xq,,1x2. Выходы разветвител подключены также через группу 9 ключевых элементов ко входам разветвителей 6 и 7. Группы 8,12 и 9 и разве витель 5 образуют схему 17 и совмест но со схемой 16 образуют схему, обес печивающую подключение к любому из антенных вводов 1 одновременно до всех четырех (q, q, входов приемни ков. Дп построени схемы 17 необходимо , Г 1 разветвитель 1x2 и га Sfit(nx1)-Sa(1xS, )+ (2Sg,x1) + (1xm) S2(n«Si-«-2) коммутационных элементов (ключей). . Схема работает следующим образом Любой j из m вводов 2 входов приемников (,m) с помощью коммутационных элементов 4 координатной матрицы 3.может быть подключен к любому i из п антенных вводов 1 () непосредственно без разветвителей , без внесени в тракт передачи сигнала рабочего затухани , . Коммутационна матрица 3 обеспечивает подключение только в режиме 1x1, так как зан тые соединени блокируютс . Если к какому-либо i из п антенных вводов 1 необходимо одновременно подключить любые два из m входов приемников, то такое подключение осуществл етс через схему 16; При этом с помощью группы 11 ключевых элементов обеспечиваетс подключение в любой комбинации пар входов 2 при емников к выходам разветвителей 6 и 7, а входы этих разветвителей с помощью группы 10 ключевых элементов подключаютс к любому из антенных вводов 1 в режиме на любой один антенный ввод не более двух любых входов приемников. Вносимое в тракт передачи сигналов рабочее затухание Ц при этом составл ет b ЗдБ. Если к какому-либо i из п антенных вводов 1 необходимо одновременно подключить любые три или все четыре входа приемника, то дополнительно к схеме 16 в действие вводитс схема 7. При подключении третьего входа приемника к одному антенному вводу, он подключаетс к выходу разветвител 5 через группу 12 ключевых элементов , а два предыдущих входа приемника пбдюпючаютс к выходу этого разветвител 5 через группу 9 ключевых элементов с одного из входов разветвителей 6 и 7. Вход разветвител 5 через группу 8 ключевых элементов подключаетс к любому I из п антенных вводов 1. Таким образом обеспечиваетс режим коммутации: три любых входа приемника к любому антенному вводу 1. По двум из входов приемников в тракт вноситс затухание двух каскадно включенных разветвителей 6 и 5 и общее затухание составл ет величину дБ; по третьему входу приемника затухание вноситс лишь разветвителем 5 н составл ет величину bj 3 дБ. Подключение всех четырех входов приемников к любому из антенных вводов 1 осуществл етс по тракту: группа 11 кл|Ьчевых элементов, разветвители 6,7, группа 9, разветвитель 5, группа 8. Вносимое затухание составл ет дБ.The invention relates to radio engineering and can be used at receiving radio centers and in receiving hardware mobile communication nodes. Known switch receiving antennas, containing a coordinate matrix, three branches of the power of the joint venture However, the known switch has a complex structure. The purpose of the invention is to simplify the switch by reducing the number of splitters. The goal is achieved by those. that in the switch receiving antenna, containing the coordinate matrix, three power spans, entering five groups of key elements, the first group of key elements, the first power splitter and the second group of key elements are connected in series, the outputs, the second group of key elements are connected to the inputs of the second and the third power distributor and the corresponding outputs of the third group of key elements, the inputs of which are connected to the corresponding inputs of the first group of key elements and connected to the input I will give the coordinate matrix, the outputs of which are connected to the outputs of the fourth and fifth groups of key elements, the inputs of the fourth group of key elements are connected to the corresponding outputs of the second and third power ramifications, and the inputs of the fifth group of key elements are connected to the corresponding ones. the outputs of the first branched power. Figure 1 shows the structural scheme of the proposed switch for the original capacitance, antenna inputs to the receiver inputs in Figure 2, a generalized diagram of the proposed antenna switch with the original capacitance nx.m. The switch (figure 1) contains antenna inputs 1 () and inputs 2 inputs. receivers (), coordinate matrix 3 with the switching elements of the branch; 1 5,6 7 power and five groups of 8-11 and 12 key elements. The switch (Fig. 2) contains antenna inputs 1, inputs 2 of the inputs of the receivers, the coordinate matrix 3 and the switching inputs 1 3, 14, and 15. The switch works as follows. Coordinate matrix 3 has a capacitance and with the help of switching elements 4 provides connection to any i of the n (, n) Hbix antennas of inputs 1 of any one j of the m (, m) receiver inputs (1x1 mode). To build the circuit, it is necessary to have GD switching elements (capacitance Antenna inputs 1 and inputs 2 of the inputs of receivers simultaneously connected through groups 1O and II of the key elements respectively to the inputs and outputs () of splitters 6 and 7 with multiplicity,. Groups 10 and 11 and splitters 6 and 7 form a circuit 16 that provides connections to the iTK 6ot € y from the antenna inputs 1 one time two (q) receiver inputs. Dn constructing such a circuit is necessary S ,, 2 splitters 1x2 and g 5 (n "1) - S, (lxm) S (n" m) 2 () 6 switching elements (keys). Antenna inputs 1 and inputs 2 of the inputs of the receivers are simultaneously connected via groups 8 and 12 of the key elements, respectively, to the input and output () of a splitter 5 with multiplicity 1xq ,, 1x2. The outputs of the splitter are also connected via a group of 9 key elements to the inputs of the splitters 6 and 7. Groups 8,12 and 9 and the distributor 5 form circuit 17 and, together with circuit 16, form a circuit providing a connection to any of the antenna inputs 1 simultaneously four (q, q, inputs of receivers. Dp construction of circuit 17 is necessary, G 1 splitter 1x2 and ha Sfit (nx1) -Sa (1xS,) + (2Sg, x1) + (1xm) S2 (n "Si -" - 2) switching elements (keys). The scheme works as follows: Any j out of m inputs 2 inputs of receivers (, m) using switching elements 4 coordinates matrix 3. can be connected to any i of the antenna inputs 1 () directly without splitters, without inputting the working attenuation signal to the transmission path. Switching matrix 3 provides connection only in 1x1 mode, as busy connections are blocked. If any i of the antenna inputs 1 need to simultaneously connect any two of the m inputs of the receivers, then this connection is made through the circuit 16; In this case, using a group of 11 key elements, a connection is made in any combination of pairs of inputs 2 at the receiver to the outputs of splitters 6 and 7, and the inputs of these splitters are connected to any of antenna inputs 1 in mode to any one antenna input using a group of 10 key elements. more than any two receiver inputs. The working attenuation C introduced into the signal transmission path is in this case b BH. If it is necessary to simultaneously connect any three or all four receiver inputs to any i of the antenna inputs 1, in addition to the circuit 16, the circuit 7 is put into operation. When the third receiver input is connected to one antenna input, it is connected to the output of the coupler 5 via a group of 12 key elements, and two previous receiver inputs pbdyupyuchsya to the output of this splitter 5 through a group of 9 key elements from one of the inputs of splitters 6 and 7. The input of a splitter 5 through a group of 8 key elements is connected to any I and n antenna inputs 1. Thus is provided a switching mode: all three inputs to any receiver antenna input 1. For two inputs of the receivers in the path attenuation vnosits two cascaded splitters 5 and 6, and the total attenuation is dB value; at the third input of the receiver, the attenuation introduced by the 5n splitter only is bj 3 dB. All four inputs of the receivers are connected to any of the antenna inputs 1 via a path: group 11 cl | b elements, splitters 6.7, group 9, splitter 5, group 8. The attenuation is dB.

Таким образом, -коммутатор приемных антенн выполн ет по коммутации входов приемников к антенным вводам те же 5 функции, что и известное устройство. Но при этом в предлагаемой схеме задействовано всего разветвител , тогда как в известном , емкость координатной матрицы сохран - ю етс минимальной , задействуетс r «Г2 16+16+12 38 ключей вместо |ф 64 в известном. В тракт передачи сигнала предлагаемый коммутатор приемных антенн вносит рабочее 15 затухание пропорционально складывающейс зан тости - антенный ввод х вход приемника: в режиме 1x1, Ь,ОДБ, в режиме 1x2, Ь,ЗдБ, в режиме 1x3, 3-6дБ5 в режиме 1x4, bf. tv И) 6 дБ, тогда как известное устройст- во вносит рабочее затухание, равное максимальной зан тости Ьф 6дБ.Thus, the receiving antenna switch performs by switching the receiver inputs to the antenna inputs the same 5 functions as the known device. But at the same time the whole splitter is involved in the proposed scheme, while in the well-known, the capacity of the coordinate matrix is kept minimal, and r Г G 16 + 16 + 12 38 keys are used instead of | ф 64 in the well-known. The proposed receive antenna switch introduces a working attenuation in proportion to the folding occupation to the signal transmission path - antenna inputs and receiver input: in 1x1, b, ODB mode, in 1x2 mode, b, ZDB, in 1x3 mode, 3-6dB5 in 1x4 mode, bf. tv I) 6 dB, while the known device introduces a working attenuation equal to the maximum occupancy Lf 6dB.

Обобщенна схема предлагаемого коммутатора приемных антенн содержит аи- И тенные вводы 1 и вводь 2 входов приемников , их число соответственно равно п и т. Антенные вводы .1 и вводы 2 входов приемников подключены соответственно к антенным и приемным шн- 30 нам координатной матрицы 3 -f. коммутационными элементами, работающими в режиме ключа с блокировкой зан тых соединений. Координатна матрица 3 имеет емкость nxm и с помощью комму- 35 тационных элементов обеспечивает режим 1x1, т.е. на один любой из п (,n) антенный ввод 1 не более, чем один любой j из m (,m) вход .приемника. Координатна матрица 3 не содержит разветвителей (SjO) требует дл своего построени t nm коммутационных элементов и не вносит в тракт передачи сигнала затухани (Ьо 0).45The generalized scheme of the proposed receiving antenna switch contains aerial inputs 1 and 2 inputs of receivers, their number is equal to n and t, respectively. Antenna inputs .1 and 2 inputs of receivers are connected respectively to the antenna and receiving lines of the coordinate matrix 3 - f. switching elements operating in a keyed mode with a locked connection. Coordinate matrix 3 has a capacity of nxm and with the help of switching elements it provides 1x1 mode, i.e. one of the n (, n) antenna input 1 is not more than one any j from m (, m) input. receiver. Coordinate matrix 3 does not contain splitters (SjO) requires switching elements t nm for its construction and does not contribute to the transmission signal of the attenuation signal (bo 0) .45

К антенным вводам 1 и вводам 2 приемников одновременно с координатной матрицей .3 подключена коммутационна схема 13, обеспечивающа режим 1x2,т.е. подключение к любому i из п 50 (,п) антенных вводов 1 одновременно двух (q 2) из m входов приемников в любом сочетании. Схема 13 содержит разветвители в количестве 5, (нечетное значение m 55 увеличиваетс до четного), коммутационные элементы дл подключени входов разветвителей 5 к антеннымSwitching circuit 13 is connected to antenna inputs 1 and inputs 2 of receivers simultaneously with the coordinate matrix. 3, providing 1x2 mode, i.e. connection to any i of p 50 (, p) antenna inputs 1 simultaneously two (q 2) from m inputs of receivers in any combination. Circuit 13 contains 5 splitters (odd m 55 increases to even), switching elements for connecting the splitter inputs 5 to the antenna

вводам 1 в количестве г 5 (пх1) S, п J коммутационные элементы дл подключени входов разветвителей S к антенным вводам 1 в количестве S (lxm)S т, обеспечивакищм любые их парные сочетани по выходам разветвителей. Общие коммутационные затраты этой схемы I3 составл ют г rj -f г S (n+m) коммутационных элементов. Схема вносит в тракт передачи сигнала затухание, определ емое одним каскадом разветвителей и равное Ь ЗдБ.inputs 1 in the amount of 5 (ph1) S, p J switching elements for connecting the inputs of the splitters S to the antenna inputs 1 in the amount of S (lxm) S t, providing any pair combinations of them to the outputs of the splitters. The total switching costs of this scheme I3 are r rj -f g S (n + m) switching elements. The circuit introduces in the signal transmission path the attenuation, which is determined by one cascade of splitters and is equal to L of the STB.

Дл обеспечени режимов 1x3 или 1x4 к антенным вводам 1приемника и ко входам разветвителей схемы 13 подключаетс схема 14. Схема 14 содержит разветвители в количестве (речетное значение S увеличиваетс до четного), коммутационные элементы дл подключени входов разветвителей SQ, к антенным вводам 1 в количестве rj. 5, (nxl) S n, коммутационные элементы дл подключени выходов разветвителей ко входам разветвителей S, схемы 13 вTo provide 1x3 or 1x4 modes, the antenna inputs of the 1 receiver and the inputs of the splitters of the circuit 13 are connected to the circuit 14. The circuit 14 contains the number of splitters (counted value S is increased to even), switching elements for connecting the inputs of the splitters SQ, to the antenna inputs 1 of rj . 5, (nxl) S n, switching elements for connecting the outputs of the splitters to the inputs of the splitters S, circuit 13

ч -5, (IxS) $2.S, комнh -5, (IxS) $ 2.S, room

количестве г. мутационные элементы дл подключени выходов разветвителей S ко входам приемников (режим 1x3) в количестве (2$„х1) + (ixm) 25, m. the number of g. mutation elements for connecting the outputs of the splitters S to the receiver inputs (1x3 mode) in the amount of (2 $ x1) + (ixm) 25, m.

,41 Общие коммутационные затраты этой cxeNM 14 составл ют г а, i+ fa S,jn +5д5,+2S, m $5 ()+ m . Схема вносит в тракт передачи сигнала затухание, определ емое каскадами разветвителей схем 13 и 14 и составл ет Ь, + Ь,, 6дБ в режиме 1 х4 по двум входам приемникбв в режиме 1x3, а по третьему входу приемника b,j ЗдБ., 41 The total switching costs of this cxeNM 14 are ga, i + fa S, jn + 5d5, + 2S, m $ 5 () + m. The circuit introduces in the signal transmission path the attenuation determined by the cascades of the splitters of circuits 13 and 14 and is b, + b ,, 6dB in 1 x4 mode on two receiver inputs in 1x3 mode, and on the third input of receiver b, j ZDB.

Дл обеспечени режимов (1х5)-0х8) на один антенный ввод от 5 до 8-входов приемников одновременно к антенным вводам 1 входов приемников и ко входам разветвителей схемы-14 подключаетс схема 15. Схема 15содержит разветвители Ixq, lx2 в количестве ( нечетное значение Sj увеличиваетс до четного} , коммутационные элементы дл подключени входов разветвителей Sjj к антеннь1м вводам -1 в коли S (nxl)To provide modes (1x5) -0x8) to one antenna input from 5 to 8 receiver inputs simultaneously to the antenna inputs 1 of the receiver inputs and to the inputs of the splitters of the circuit-14, the circuit 15 is connected. The circuit 15 contains quantity of Ixq splitters, lx2 (odd value Sj increases to even}, switching elements for connecting the inputs of the splitters Sjj to the antenna 1 inputs -1 in the number S (nxl)

честве г d

Claims

switching elements for connecting the outputs of the splitters Se, to the inputs of the splitters 3 of the circuit 14 in the amount of rj ST, (1xS, j) S2, Si, switching elements for connecting the outputs of the splitters 5 to the inputs of the receivers (.modes 8 1x5,1x6,1x7) in the number of r; () 4. (lxm) 2S.m. The total switching costs of this circuit 15 are r-r 4-rJ - J l - i × Sj m S, {n %% 2). The circuit introduces a damping in the signal transmission path defined by the cascades of switching circuits 13,14 and 15 and It is in the assignment mode (1x5) - (1x8) for different receiver inputs from bj 9dB to bg, 4 b 6dB. If the switching circuit must provide modes for one antenna input 1 more than the eight inputs of the receivers, then using a similar method, enter the switching circuit that provides the required mode. The preparated circuit (Fig. 2) works as follows. Mode Ix (for one antenna input one receiver input) is provided by switching elements of a coordinate matrix) 3 capacitance nx m. 1x2 mode is provided by switching elements and 1x3 and 1x4 junction boxes provided by switching elements and junction boxes 13 and 14. Modes (1x5) - (1x8) are provided by switching elements and splitters of circuits 13,14 and 15, etc. Each type of antenna reuse modes is provided by switching elements and couplers of interacting switching circuits. Thus, the proposed receiving antenna switch performs the same switching steps as the known one. At the same time, in the proposed scheme sse ml I will use 2 (where to fcog, jm) splitters, then e-h and as in the known. Obviously, for the usual capacity of the switches, when pi m is one order, and, 2, always 5d S, those. requires a large number of splitters. The minimum (nxm) capacity of the coordinate matrix is preserved. In order to construct the proposed scheme, it is necessary g, q switching elements W ") |, / 8 to build the known device nm Gf nm switching elements, it can be shown that The known device requires high switching costs. Finally, the attenuation J introduced into the signal transmission path by a known device does not depend on the folding occupation of the antenna input by the receiver inputs and is determined by the greatest possible occupation, i.e. the maximum possible, whereas in the proposed device the insertion loss is minimal and is determined by the actually folding occupation of the antenna input by the inputs of the receivers. Claims of the switch receiving antenna, containing a coordinate matrix, three power splitters, characterized in that, in order to simplify the switch by reducing the number of splitters, five groups of key elements are introduced, the first group of key elements, the first power splitter and the second group of key elements connected in series, the outputs of the second group of key elements are connected to the inputs of the second and third power splitters and the corresponding outputs of the third group of key elements inputs whose inputs are connected to the corresponding inputs of the first group of key elements and connected to the inputs of the coordinate matrix, the outputs of which are connected to the outputs of the fourth and fifth groups of key elements, with the inputs of the fourth group of key elements connected to the corresponding outputs of the second and third power splitters, and The inputs of the fifth group of key elements are connected to the corresponding inputs. I will give the first power splitter. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 484801, cl. H 01P 1/10, 1973 (prototype).

/five

"

one .