一種提高射頻開(kāi)關(guān)矩陣通道隔離度的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波領(lǐng)域，特別涉及一種提高射頻開(kāi)關(guān)矩陣通道隔離度的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的射頻開(kāi)關(guān)矩陣裝置沒(méi)有設(shè)計(jì)相應(yīng)的通道隔離電路，通道之間的隔離度不高，在進(jìn)行多通道測(cè)試時(shí)通道之間容易引起干擾，影響測(cè)試結(jié)果，滿足不了測(cè)試的需求。
[0003]傳統(tǒng)的128交叉點(diǎn)射頻開(kāi)關(guān)矩陣模塊如圖1所示，主要由128交叉點(diǎn)矩陣陣列單元、驅(qū)動(dòng)單元、專用接口及控制單元組成。主控計(jì)算機(jī)通過(guò)專用的總線發(fā)送不同的參數(shù)控制各個(gè)射頻開(kāi)關(guān)矩陣通道。
[0004]傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)矩陣通路僅由矩陣陣列單元組成，沒(méi)有設(shè)計(jì)相應(yīng)的行隔離陣列單元以及列隔離陣列單元，這種設(shè)計(jì)方式使射頻通道的行與行之間、列與列之間、行與列之間是直接相連的，中間沒(méi)有設(shè)計(jì)必要的隔離電路，行與行、列與列、行與列之間的通路都存在串?dāng)_，導(dǎo)致各通道之間的隔離度指標(biāo)不高。
[0005]傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)矩陣陣列單元的硬件電路布局采用印制板單面布局的方式，單位面積內(nèi)集成的開(kāi)關(guān)數(shù)量有限，在有限的空間內(nèi)不能滿足多通道自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試需求，這種布局相對(duì)于雙面布局集成度不高。
[0006]傳統(tǒng)的射頻開(kāi)關(guān)矩陣模塊外控單元和矩陣陣列單元在同一塊電路板上實(shí)現(xiàn)，這種方式在結(jié)構(gòu)上比較緊湊，但是對(duì)于模塊化儀器來(lái)說(shuō)，沒(méi)有體現(xiàn)單元化設(shè)計(jì)的理念，而且維修性也不強(qiáng)，如果某部分出現(xiàn)故障，不容易排除故障。
[0007]傳統(tǒng)的各類射頻開(kāi)關(guān)矩陣模塊都是基于特定的總線接口標(biāo)準(zhǔn)的，在自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)組建過(guò)程中需要特定總線控制設(shè)備才能工作，用戶如果要使用該模塊只能選定特定的總線接口設(shè)備，通用性不強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷和不足，本發(fā)明提出一種提高射頻開(kāi)關(guān)矩陣通道隔離度的裝置，提高射頻開(kāi)關(guān)矩陣裝置的通道隔離度、減小硬件電路體積，以滿足小型化自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中對(duì)多通道、高隔離度射頻信號(hào)通路切換的需求。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0010]一種提高射頻開(kāi)關(guān)矩陣通道隔離度的裝置，包括:通用接口單元、控制單元、驅(qū)動(dòng)單元、交叉點(diǎn)矩陣陣列單元、行隔離陣列單元(I)、行隔離陣列單元(2)、列隔離陣列單元
(I)、列隔離陣列單元⑵；
[0011]通用接口單元與上位機(jī)和控制單元通信；
[0012]控制單元進(jìn)行地址譯碼以及對(duì)驅(qū)動(dòng)單元的控制；
[0013]驅(qū)動(dòng)單元設(shè)置行隔離陣列單元、列隔離陣列單元以及交叉點(diǎn)矩陣陣列單元開(kāi)關(guān)切換所需的驅(qū)動(dòng)電平；
[0014]交叉點(diǎn)矩陣陣列單元由MXN個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)組成，完成MXN個(gè)交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)矩陣通路的組建以及信號(hào)傳輸；
[0015]行隔離陣列單元(I)由M個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)組成，對(duì)M個(gè)行之間隔離；
[0016]行隔離陣列單元⑵由M個(gè)單刀四擲開(kāi)關(guān)組成，對(duì)M個(gè)行與N個(gè)列之間隔離；
[0017]列隔離陣列單元(I)由N個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)組成，對(duì)N個(gè)列之間隔離；
[0018]列隔離陣列單元⑵由N個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)組成，對(duì)N個(gè)列與M個(gè)行之間隔離；
[0019]主控計(jì)算機(jī)將通道控制代碼通過(guò)通用接口單元發(fā)送到控制單元，控制單元進(jìn)行地址譯碼并發(fā)送到驅(qū)動(dòng)單元中，驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)發(fā)送過(guò)來(lái)的不同代碼接通或者斷開(kāi)交叉點(diǎn)矩陣陣列單元與行隔離陣列單元(I)、行隔離陣列單元(2)、列隔離陣列單元(I)、列隔離陣列單元(2)中的開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)射頻開(kāi)關(guān)矩陣通道的控制。
[0020]可選地，行隔離陣列單元(I)的輸出分別與行隔離陣列單元⑵的輸入相連，行隔離陣列單元(2)的輸出分別與交叉點(diǎn)矩陣陣列單元中對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)相連。
[0021]可選地，列隔離陣列單元(I)的各組輸出分別與列隔離陣列單元(2)中對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)相連；列隔離陣列單元(2)每組單刀雙擲開(kāi)關(guān)的輸出與對(duì)應(yīng)的交叉點(diǎn)矩陣陣列對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)相連。
[0022]可選地，交叉點(diǎn)矩陣陣列單元每組單刀單擲開(kāi)關(guān)的輸入與列隔離陣列單元(2)的每組輸出相連，每組單刀單擲開(kāi)關(guān)的輸出與對(duì)應(yīng)的行隔尚陣列單兀(2)的每組輸出相連。
[0023]可選地，所述通用接口單元、控制單元以及驅(qū)動(dòng)單元集成在同一區(qū)域。
[0024]可選地，所述通用接口單元包括扁平電纜連接器。
[0025]可選地，所述控制單元包括一片CPLD芯片，進(jìn)行對(duì)通用接口單元發(fā)送指令的譯碼以及對(duì)驅(qū)動(dòng)單元的控制。
[0026]可選地，所述驅(qū)動(dòng)單元包括多組帶隔離功能的驅(qū)動(dòng)芯片，對(duì)行隔離陣列單元(1)、行隔離陣列單元(2)、列隔離陣列單元(I)、列隔離陣列單元(2)以及交叉點(diǎn)矩陣陣列單元中的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。
[0027]可選地，采用單塊電路板正反兩面對(duì)稱排列的設(shè)計(jì)。
[0028]本發(fā)明的有益效果是:
[0029](I)基于通用總線接口形式通信和控制，操作方便、通用性強(qiáng)；
[0030](2)射頻通路隔離度指標(biāo)由于設(shè)計(jì)了隔離電路以及采用電路板雙面布局的方式而提尚;
[0031](3)當(dāng)與該裝置互連的設(shè)備出現(xiàn)故障需要維修時(shí)，只需斷開(kāi)該裝置的通用1接口單元中的一個(gè)連接器即可與互連設(shè)備斷開(kāi)，便于維護(hù)；
[0032](4)由于采用模塊化、單元化設(shè)計(jì)的思想，整個(gè)裝置內(nèi)部集成度高、體積較小，便于自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的集成。
【附圖說(shuō)明】
[0033]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1為傳統(tǒng)的射頻開(kāi)關(guān)矩陣模塊實(shí)現(xiàn)原理框圖；
[0035]圖2為本發(fā)明的一種提高射頻開(kāi)關(guān)矩陣通道隔離度的裝置硬件組成框圖；
[0036]圖3為本發(fā)明的通用接口單元、控制單元以及驅(qū)動(dòng)單元原理框圖；
[0037]圖4為本發(fā)明的行隔離陣列單元I的原理框圖；
[0038]圖5為本發(fā)明的行隔離陣列單元2的原理框圖；
[0039]圖6為本發(fā)明的列隔離陣列單元I的原理框圖；
[0040]圖7為本發(fā)明的列隔離陣列單元2的原理框圖；
[0041]圖8為本發(fā)明的128交叉點(diǎn)矩陣陣列單元原理框圖；
[0042]圖9為本發(fā)明的射頻開(kāi)關(guān)矩陣裝置A面布局示意圖；
[0043]圖10為本發(fā)明的射頻開(kāi)關(guān)矩陣裝置B面布局示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0045]傳統(tǒng)的射頻開(kāi)關(guān)矩陣裝置有以下不足之處:1)通道隔離度不高；2)單位面積上排列的開(kāi)關(guān)數(shù)量有限，不能滿足多通道測(cè)試需求。本發(fā)明結(jié)合測(cè)試裝置小型化的特點(diǎn)，通過(guò)增加隔離電路和優(yōu)化電路來(lái)提高射頻開(kāi)關(guān)矩陣裝置的通道隔離度、減小硬件電路體積，以滿足小型化自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中對(duì)多通道、高隔離度射頻信號(hào)通路切換的需求。
[0046]本發(fā)明提出了一種提高射頻開(kāi)關(guān)矩陣通道隔離度的裝置，以通用總線接口為基礎(chǔ)，將整個(gè)射頻開(kāi)關(guān)矩陣裝置劃分為相對(duì)獨(dú)立的單元，如圖2所示，包括:通用接口單元、控制單元、驅(qū)動(dòng)單元、128交叉點(diǎn)矩陣陣列單元、行隔離陣列單元、列隔離陣列單元。
[0047]本發(fā)明按照接口、控制以及驅(qū)動(dòng)單元、行隔離陣列單元、列隔離陣列單元、交叉點(diǎn)矩陣陣列單元4大部分設(shè)計(jì)，每部分又分為各個(gè)獨(dú)立的單元電路，體現(xiàn)了模塊化、單元化設(shè)計(jì)的思想，具有很強(qiáng)的通用性和維修性。使用該射頻開(kāi)關(guān)矩陣裝置進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)集成時(shí)，根據(jù)實(shí)際需求只需要配置已有的總線接口卡和該裝置進(jìn)行簡(jiǎn)單的互連即可。
[0048]本發(fā)明的裝置中，通用接口單元包括普通1總線連接器，既完成與上位機(jī)的通信，又完成與射頻開(kāi)關(guān)矩陣裝置控制單元的通信；控制單元包括CPLD，主要完成地址譯碼以及對(duì)驅(qū)動(dòng)單元的控制；驅(qū)動(dòng)單元由帶隔離功能的驅(qū)動(dòng)芯片組成，主要完成行隔離陣列單元、列隔離陣列單元以及交叉點(diǎn)矩陣陣列單元開(kāi)關(guān)切換所需驅(qū)動(dòng)電平的設(shè)置；交叉點(diǎn)矩陣陣列單元由MXN(M行、N列)個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)組成，主要完成MXN個(gè)交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)矩陣通路的組建以及信號(hào)傳輸；行隔離陣列單元I由M個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)組成，主要完成M個(gè)行之間的隔離；行隔離陣列單元2由M個(gè)單刀四擲開(kāi)關(guān)組成，主要完成M個(gè)行與N個(gè)列之間的隔離；列隔離陣列單元I由N個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)組成，主要完成N個(gè)列之間的隔離；列隔離陣列單元2由N個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)組成，主要完成N個(gè)列與M個(gè)行之間的隔離。
[0049]本發(fā)明的提高射頻開(kāi)關(guān)矩陣通道隔離度的裝置，其主要的工作流程如下:首先工作時(shí)，根據(jù)不同的測(cè)試需求，通過(guò)主控計(jì)算機(jī)將相應(yīng)的通道控制代碼通過(guò)通用接口單元發(fā)送到控制單元，控制單元進(jìn)行相應(yīng)的地址譯碼發(fā)送到驅(qū)動(dòng)單元中，驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)發(fā)送過(guò)來(lái)的不同代碼接通或者斷開(kāi)MXN交叉點(diǎn)矩陣陣列單元與行隔離陣列單元1、行隔離陣列單元2、列隔離陣列單元1、列隔離陣列單元2中的不同開(kāi)關(guān)，最終實(shí)現(xiàn)相應(yīng)射頻開(kāi)關(guān)矩陣通道的控制。
[0050]下面給出根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的一個(gè)具體實(shí)施例，該實(shí)施例中，交叉點(diǎn)矩陣陣列單元由8X16個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)組成，主要完成128個(gè)交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)矩陣通路的組建以及信號(hào)傳輸；行隔離陣列單元I由8個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)