一种基于多层带状线的信号传输电路及电子设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于多层带状线的信号传输电路及电子设备，信号传输电路包括：多路限幅放大电路、信号路由结构以及多个合路开关；信号路由结构包括多层带状线，每层带状线包括多路带状传输线；多路限幅放大电路的输出端与带状传输线连接，且同时传输的信号通过不同层的带状传输线传输，不同时传输的信号通过同层的带状传输线传输；同层的带状传输线连接一个合路开关，不同层的带状传输线连接不同的合路开关。本发明专利技术采用多路限幅放大电路和多层多通道带状线传输的方式，实现了射频通道间的任意路由功能；且具有高隔离度和高集成度，实现了射频传输网络的平面化、介质化和小型化。介质化和小型化。介质化和小型化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多层带状线的信号传输电路及电子设备


[0001]本专利技术涉及射频信号传输
，尤其涉及一种基于多层带状线的信号传输电路及电子设备。

技术介绍

[0002]限幅放大开关矩阵网络广泛应用于无线通信、电子侦察系统接收前端，主要用于控制射频信号的传输路径，采用开关矩阵的端口切换技术使射频通道共用接收机和频综系统，减小射频系统电路的体积和冗余，降低了雷达通信系统的成本。
[0003]传统的微波开关矩阵中多使用分立开关模块和同轴线缆交叉互联，体积较大；采用绝缘子穿墙技术适用于双层射频信号交叉传输，无法解决多层信号交叉传输；而采用多层混压板和活动隔墙实现的开关矩阵网络电路集成度高，但隔离度较差。因此如何全面实现较高隔离度和小型化成为开关矩阵网络亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种基于多层带状线的信号传输电路及电子设备。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于多层带状线的信号传输电路，包括：多路结构相同且频率不同的限幅放大电路、第一开关阵列、信号路由结构、第二开关阵列、多个合路开关以及电源与控制电路；
[0006]信号路由结构包括多层层叠的带状线，每层带状线包括多路带状传输线；
[0007]多路限幅放大电路的输出端通过第一开关阵列与信号路由结构的输入端连接，且同时传输的信号通过不同层的带状传输线传输，不同时传输的信号通过同层的带状传输线传输；信号路由结构的输出端通过第二开关阵列与合路开关连接，且同层的带状传输线连接一个合路开关，不同层的带状传输线连接不同的合路开关；
[0008]电源与控制电路用于对多路限幅放大电路、第一开关阵列、第二开关阵列以及多个合路开关提供电源和控制。
[0009]本专利技术的有益效果是：采用多路限幅放大电路和多层多通道带状线传输的方式，实现了射频通道间的任意路由功能；其中，信号路由结构对射频信号进行梳理，将同时传输的信号分布在不同层带状线上，将不同时传输的信号分布在同层带状线上；多层带状线实现了微波射频信号的交叉传输；通道路越多，带状线的层数越多，但多层带状线传输的无源网络在三维方向上传输，仅增加了厚度，没有增加长宽尺寸。既提高了隔离度，又通过多层带状线的垂直传输增强了集成度，实现了射频传输网络的平面化、介质化和小型化设计。
[0010]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0011]进一步，信号路由结构为多层带状线层叠而成的长方体结构，长方体结构的两个长边分别等间距设有多个金属盲槽，金属盲槽垂直延伸至底层带状线，金属盲槽对应的底层带状线上表面布设有一条微带线，长方体结构一侧边的所有微带线均作为信号路由结构
的输入端，另一侧边的所有微带线均作为信号路由结构的输出端；底层带状线除包括多路带状传输线外，还包括多路带状转接线，微带线通过垂直通孔类同轴结构与底层带状线的带状传输线或带状转接线连接，带状转接线通过垂直通孔类同轴结构与非底层带状线的带状传输线连接。
[0012]采用上述进一步方案的有益效果：侧边金属化盲槽处理，有利于减小信号路由结构与第一、二开关阵列级联时的地回路路径，从而改善了级联时引起的不连续性；所有微带线均设置于底层带状线上表面，输入输出端保持同一水平高度，有利于减小级联时的阻抗失配，微带线通过垂直通孔类同轴结构与底层带状线内的带状传输线或带状转接线连接，带状转接线通过垂直通孔类同轴结构与非底层带状线的带状传输线连接，实现了信号路由结构的输入输出端与不同层带状线的带状传输通道之间互联；垂直通孔类同轴结构实现了微波射频信号的三维立体传输。
[0013]进一步，垂直通孔类同轴结构包括：中心信号传输过孔和围绕中心信号传输过孔周围一圈的多个屏蔽过孔。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果：在微带线和底层带状线共同接地面上开信号孔，用金属化通孔实现表面微带和层间带状线的互联，在中心信号传输过孔的周围设置环形接地孔，不但可以起到屏蔽作用，抑制寄生平行板模式带来的辐射损耗，同时还与金属化通孔模拟同轴传输线结构，保证信号的有效传输。
[0015]进一步，长方体结构的两个长边为锯齿状结构，金属盲槽设置在锯齿状结构的每个锯齿上。
[0016]采用上述进一步方案的有益效果：将输入、输出端口设置为锯齿状，可以有效防止信号从微带线转换至不同层带状线时，由于同层带状转接线部分空间泄露引起隔离度降低，锯齿槽内侧壁金属包边，在由锯齿状侧壁金属化墙和带状线上下层地构成的密闭空间内实现了同层带状转接线的良好隔离。
[0017]进一步，信号路由结构的所有侧边设置有金属包边。
[0018]采用上述进一步方案的有益效果：侧边金属化包边同时与多层混压板中的各层的信号地相连，有效保证了不同层间带状线相互间隔离度。
[0019]进一步，第一开关阵列包括多个第一单刀单掷开关，第二开关阵列包括多个第二单刀单掷开关；限幅放大电路的每个输出端与对信号路由结构对应的输入端之间连接有第一单刀单掷开关，信号路由结构的输出端与对应的合路开关之间连接有第二单刀单掷开关。
[0020]采用上述进一步方案的有益效果：在信号路由结构的输入和输出端均采用开关进行隔离，分担了同层带状线的隔离度要求，有效地提高了整个信号路由结构的隔离度，实测信号传输电路在1路、2路、3路DC
‑
18GHz信号同时工作时任意通道间隔离度大于70dBc，优良的测试性能证明了设计的合理性和可行性；并且，增加开关可以缩小同层带状线间的通道间距，进一步缩小了电路的尺寸，实现小型化设计。
[0021]进一步，当选通同层的一个带状传输线传输信号时，将同层的其他带状传输线输入端的第一单刀单掷开关断开，将同层的其他带状传输线输出端的第二单刀单掷开关断开。
[0022]采用上述进一步方案的有益效果：当选通同层带状线某通道传输信号时，将同层
带状线其它通道输入端的开关断开，有效隔绝了其他信号对矩阵网络的干扰，将同层带状线其它通道输出端的开关断开，保证了矩阵网络同层带状线通道泄露的信号无法串扰到其它通道。
[0023]进一步，限幅放大电路包括依次连接的限幅器、耦合器、第一低噪声放大器、数控衰减器、滤波器、均衡器、第二低噪声放大器和功分器。
[0024]采用上述进一步方案的有益效果：输入的微波信号经过限幅器进行大信号限幅，保护后级放大电路不被烧毁；通过耦合器引入自检信号，对信号路由结构进行故障检测；通过第一低噪声放大器对微波信号进行放大；通过数控衰减器对微波信号进行幅度调节防止输入的微波信号较大时后级放大电路进入饱和状态；通过滤波器对微波信号进行滤波，对带外干扰进行抑制；通过均衡器对微波信号幅度波动进行调整，改善增益平坦度；通过第二低噪声放大器对微波信号进行第二次放大；通过功分器对微波信号进行功率分配，分成两路信号输出。
[0025]进一步，功分器与多个第一单刀单掷开关连接。
[0026]为解决上述技术问题，本专利技术还提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多层带状线的信号传输电路，其特征在于，包括：多路结构相同且频率不同的限幅放大电路、第一开关阵列、信号路由结构、第二开关阵列、多个合路开关以及电源与控制电路；所述信号路由结构包括多层层叠的带状线，每层带状线包括多路带状传输线；多路所述限幅放大电路的输出端通过第一开关阵列与所述信号路由结构的输入端连接，且同时传输的信号通过不同层的带状传输线传输，不同时传输的信号通过同层的带状传输线传输；所述信号路由结构的输出端通过所述第二开关阵列与所述合路开关连接，且同层的带状传输线连接一个合路开关，不同层的带状传输线连接不同的合路开关；所述电源与控制电路用于对多路所述限幅放大电路、第一开关阵列、第二开关阵列以及多个合路开关提供电源和控制。2.根据权利要求1所述的基于多层带状线的信号传输电路，其特征在于，所述信号路由结构为多层带状线层叠而成的长方体结构，所述长方体结构的两个长边分别等间距设有多个金属盲槽，所述金属盲槽垂直延伸至底层带状线，所述金属盲槽对应的底层带状线上表面布设有一条微带线，所述长方体结构一侧边的所有所述微带线均作为所述信号路由结构的输入端，另一侧边的所有所述微带线均作为所述信号路由结构的输出端；所述底层带状线除包括多路带状传输线外，还包括多路带状转接线，所述微带线通过垂直通孔类同轴结构与所述底层带状线的带状传输线或带状转接线连接，所述带状转接线通过垂直通孔类同轴结构与非底层带状线的带状传输线连接。3.根据权利要求2所述的基于多层带状线的信号传输电路，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘雄文，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：