一种低插损高隔离度的UV射频开关网络制造技术

本发明专利技术公开了一种低插损高隔离度的UV射频开关网络，由n个输入开关通路和m个输出开关通路构成，每个输入开关通路分别与所有输出开关通路采用串联方式连接形成网络结构，由此形成n×m个开关通路。所述UV射频开关网络封装于由基板和盖板构成的封闭空腔内，在空腔内通过隔板设有若干彼此隔离的分隔腔，每个输入开关通路和每个输出开关通路分别设置于分隔腔内，输入开关通路对应的分隔腔与输出开关通路对应的分隔腔之间的射频信号通过射频电缆连接。所述基板的两面均设置有盖板，以形成上下两层封闭空腔。本发明专利技术具有体积小，隔离度高的特点，既满足了隔离度的要求，又最大程度减小了射频开关网络的插入损耗。

A low insertion loss and high isolation UV RF switch network

The invention discloses a low insertion loss and high UV RF switch network isolation, which is composed of N input and M output switch switch signaling pathway, each switch input pathway respectively and all output switch paths used in series connected to form a network structure, thereby forming a n * m switch pathway. The UV RF switch network is encapsulated in the closed cavity formed by a base plate and a cover plate, in the cavity through the separator is provided with a plurality of separate separated cavities, each input and output channels each switch switch paths are respectively arranged on the separating cavity, the RF signal is separated from the cavity input switch path corresponding separation cavity and output switch pathcorresponds the connection with the RF cable. Both sides of the base plate are provided with a cover plate to form an upper and a lower two closed cavities. The invention has the advantages of small size and high isolation, which not only meets the requirement of isolation, but also reduces the insertion loss of the RF switch network to the greatest extent.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频开关网络，具体涉及一种低插损高隔离度的UV频段射频开关网络，用于射频系统重构实现射频通路切换功能，属于射频开关

技术介绍
射频系统在需求牵引和技术推动之下，其结构已经从分离式走向综合化、模块化，而射频开关网络则是实现射频系统信道综合化、模块化不可或缺的部分。射频开关网络广泛使用在卫星通信系统、通信导航系统、微波测试系统中。特别在通信系统设计中，由于信号的质量与通信系统的效率成正相关，因此，在射频系统重构中，需要低损耗、高隔离度的射频开关网络来实现射频通路的切换。目前射频开关主要有砷化镓开关、继电器开关、PIN开关。砷化镓开关隔离度指标不是很高，继电器开关开关时间较长。此外，通常的射频开关网络采用平面式的盖板设计结构，导致腔体与盖板间的密封性不好，腔体之间信号泄漏较高，射频开关网络通道间的隔离度不够。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种低插损高隔离度的UV射频开关网络。本专利技术能够实现低插入损耗及实现通道间高隔离度，完成射频重构系统中，射频信号通路自由切换的功能。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种低插损高隔离度的UV射频开关网络，由n个输入开关通路和m个输出开关通路构成，每个输入开关通路分别与所有输出开关通路采用串联方式连接形成网络结构，由此形成n×m个开关通路；每个输入开关通路包括输入端口、电容C1、PIN二级管1、PIN二级管2、滤波电感L1和偏置电阻R1，每个输出开关通路包括PIN二级管3、PIN二级管4、滤波电感L3、偏置电阻R3、电容C3和输出端口，其中电容C1、C3实现隔直功能，输入端口、电容C1、PIN二级管1、PIN二级管2、PIN二级管3、PIN二级管4、电容C3和输出端口依次连接，其中PIN二级管2的N极和PIN二级管3的N极连接；滤波电感L1一端连接于电容C1和PIN二级管1之间，另一端通过偏置电阻R1接地；滤波电感L3一端连接于电容C3和PIN二级管4之间，另一端通过偏置电阻R3接地；电感L1与L3实现开关电路与大地交流隔离；射频开关的控制信号通过驱动器转换，经过偏置电阻R2和电感L2叠加到PIN二级管2和PIN二级管3的N极；还包括电容C2，电容C2一端接地，另一端连接于偏置电阻R2和电感L2之间；L2与C2实现驱动器与PIN管之间的交流信号隔离。所述UV射频开关网络包括相互独立的用于发射射频通路切换的射频开关网络Ⅰ和用于接收射频通路切换的射频开关网络Ⅱ；射频开关网络Ⅰ由x个输入开关通路和y个输出开关通路构成，射频开关网络Ⅱ由a个输入开关通路和b个输出开关通路构成。进一步地，所述UV射频开关网络封装于由基板和盖板构成的封闭空腔内，在空腔内通过隔板设有若干彼此隔离的分隔腔，每个输入开关通路和每个输出开关通路分别设置于分隔腔内，输入开关通路对应的分隔腔与输出开关通路对应的分隔腔之间的射频信号通过射频电缆连接。所述基板的两面均设置有盖板，以形成上下两层封闭空腔；每层的封闭空腔内均通过隔板形成分隔腔并在每个分隔腔内设置一个输入开关通路或者一个输出开关通路。所述盖板和所有隔板之间涂抹有导电胶，以提高由基板、隔板和盖板形成的分隔腔的封闭性和信号隔离能力。在盖板与所有隔板对应结合的位置设置有凹槽，所述导电胶设置于凹槽内，隔板嵌入凹槽内且嵌入部位被导电胶包覆。相比现有技术，本专利技术具有如下优点：本专利技术采用PIN管及相关附属电路来实现一个用于发射射频通路切换的射频开关网络与用于接收射频通路切换的射频开关网络的设计。本专利技术通过将多个PIN管进行级联的方式，方式灵活，射频开关网络的输入部分和输出部分分别采用两个PIN管进行级联，同时，对每一个输入输出开关通路采用单腔的结构方式，使各支路间相互隔离开来；与现有的射频开关方案相比，本专利技术具有体积小，隔离度高的特点，既满足了隔离度的要求，又最大程度减小了射频开关网络的插入损耗。附图说明图1为实施例6×4射频开关网络原理框图。图2为实施例2×3射频开关网络原理框图。图3为IN1→OUT1射频开关电路原理图。图4为实施例射频开关网络上层结构图。图5为实施例射频开关网络下层结构图。图6为本专利技术双层单腔隔离示意图。图7为图6局部放大图。具体实施方式本专利技术低插损高隔离度的UV射频开关网络，由n个输入开关通路和m个输出开关通路构成，每个输入开关通路分别与所有输出开关通路采用串联方式连接形成网络结构，由此形成n×m路开关通路。射频开关网络每一路输入到输出开关通路电路原理设计均相同，下面以IN1→OUT1举例，详细说明每一射频开关通路的电路构成。参见图3，每个输入开关通路包括输入端口IN1、电容C1、PIN二级管1、PIN二级管2、滤波电感L1和偏置电阻R1，每个输出开关通路包括PIN二级管3、PIN二级管4、滤波电感L3、偏置电阻R3、电容C3和输出端口OUT1，其中电容C1、C3实现隔直功能，输入端口、电容C1、PIN二级管1、PIN二级管2、PIN二级管3、PIN二级管4、电容C3和输出端口依次连接，其中PIN二级管2的N极和PIN二级管3的N极连接；滤波电感L1一端连接于电容C1和PIN二级管1之间，另一端通过偏置电阻R1接地；滤波电感L3一端连接于电容C3和PIN二级管4之间，另一端通过偏置电阻R3接地；电感L1与L3实现开关电路与大地交流隔离，增加开关隔离度；射频开关的控制信号通过驱动器转换，经过偏置电阻R2和电感L2叠加到PIN二级管2和PIN二级管3的N极；还包括电容C2，电容C2一端接地，另一端连接于偏置电阻R2和电感L2之间；L2与C2实现驱动器与PIN管之间的交流信号隔离；R1、R2、R3实现限流功能。当驱动输出电平为-4.6V时，A点的电平值为0V，因此在ABD点之间形成了正的直流信号通路，同样，C点的电平值也为0V，因此在CBD点之间也形成了直流信号通路。此时，该直流通路为PIN管P1、P2、P3、P4提供了直流偏置电压，P1、P2、P3、P4处于导通状态。相反，当驱动器电压为正时，ABD点之间以及CBD点之间形成了负的直流偏置电压，P1、P2、P3、P4处于反偏状态，因此射频开关则处于关断状态。驱动电路将控制的TTL电平信号转换为PIN管P1、P2、P3、P4导通所需的控制电平信号；当控制电平为高时，驱动器输出-4.6V的电压，该电压为PIN管提供了正的直流偏置电压，并提供驱动电流，PIN开关管导通；当控制电平为低时，驱动器输出+4.6V的驱动电压，此时，为PIN开关管提供负的偏置电压，PIN管关断。实际设计时，所述UV射频开关网络包括相互独立的用于发射射频通路切换的射频开关网络Ⅰ和用于接收射频通路切换的射频开关网络Ⅱ；射频开关网络Ⅰ由x个输入开关通路和y个输出开关通路构成，射频开关网络Ⅱ由a个输入开关通路和b个输出开关通路构成。在设计时，为了减小空间辐射及泄露，保证每一个开关通路之间的隔离度，所述UV射频开关网络封装于由基板和盖板构成的封闭空腔内，在空腔内通过隔板设有若干彼此隔离的分隔腔，每个输入开关通路和每个输出开关通路分别设置于分隔腔内，输入开关通路对应的分隔腔与输出开关通路对应的分隔腔之间的射频信号通过射频电缆连接。采用单腔分腔的方式使各支路间相互隔离开来，这样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低插损高隔离度的UV射频开关网络，其特征在于：由n个输入开关通路和m个输出开关通路构成，每个输入开关通路分别与所有输出开关通路采用串联方式连接形成网络结构，由此形成n×m个开关通路；每个输入开关通路包括输入端口、电容C1、PIN二级管1、PIN二级管2、滤波电感L1和偏置电阻R1，每个输出开关通路包括PIN二级管3、PIN二级管4、滤波电感L3、偏置电阻R3、电容C3和输出端口，其中电容C1、C3实现隔直功能，输入端口、电容C1、PIN二级管1、PIN二级管2、PIN二级管3、PIN二级管4、电容C3和输出端口依次连接，其中PIN二级管2的N极和PIN二级管3的N极连接；滤波电感L1一端连接于电容C1和PIN二级管1之间，另一端通过偏置电阻R1接地；滤波电感L3一端连接于电容C3和PIN二级管4之间，另一端通过偏置电阻R3接地；电感L1与L3实现开关电路与大地交流隔离；射频开关的控制信号通过驱动器转换，经过偏置电阻R2和电感L2叠加到PIN二级管2和PIN二级管3的N极；还包括电容C2，电容C2一端接地，另一端连接于偏置电阻R2和电感L2之间；L2与C2实现驱动器与PIN管之间的交流信号隔离。...

【技术特征摘要】
1.一种低插损高隔离度的UV射频开关网络，其特征在于：由n个输入开关通路和m个输出开关通路构成，每个输入开关通路分别与所有输出开关通路采用串联方式连接形成网络结构，由此形成n×m个开关通路；每个输入开关通路包括输入端口、电容C1、PIN二级管1、PIN二级管2、滤波电感L1和偏置电阻R1，每个输出开关通路包括PIN二级管3、PIN二级管4、滤波电感L3、偏置电阻R3、电容C3和输出端口，其中电容C1、C3实现隔直功能，输入端口、电容C1、PIN二级管1、PIN二级管2、PIN二级管3、PIN二级管4、电容C3和输出端口依次连接，其中PIN二级管2的N极和PIN二级管3的N极连接；滤波电感L1一端连接于电容C1和PIN二级管1之间，另一端通过偏置电阻R1接地；滤波电感L3一端连接于电容C3和PIN二级管4之间，另一端通过偏置电阻R3接地；电感L1与L3实现开关电路与大地交流隔离；射频开关的控制信号通过驱动器转换，经过偏置电阻R2和电感L2叠加到PIN二级管2和PIN二级管3的N极；还包括电容C2，电容C2一端接地，另一端连接于偏置电阻R2和电感L2之间；L2与C2实现驱动器与PIN管之间的交流信号隔离。2.根据权利要求1所述的低插损高隔离度的UV射频开关网络，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆洪，唐云波，叶锋，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十六研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;50