开关矩阵装置及包含该装置的遥感卫星数据接收系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种开关矩阵装置，其包括排成n行3列的多个n输入n输出单元；第一列单元的输入端构成该装置的输入端；第一列每个单元的输出端分别与第二列各个单元的某输入端电连接，第二列每个单元的输出端分别与第三列各个单元的某输入端电连接，彼此电连接的输出端和输入端一一对应；第三列单元的输出端构成该装置的输出端，其中，所述单元的功能为，根据预定的控制信号，从其任一输出端输出的信号为从其预定的任一输入端输入的信号。还提供一种遥感卫星数据接收系统，其包括天线设备、信道设备和记录设备，还包括开关矩阵装置及控制装置，开关矩阵装置插在天线设备和信道设备之间以优化设备的配置，控制装置设置开关矩阵装置的切换状态。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及遥感卫星数据接收
，具体说，涉及一种开关矩阵装置以及包含该装置的遥感卫星数据接收系统。
技术介绍
目前，在遥感卫星数据接收站内建立的遥感卫星数据接收系统一般包括多套遥感卫星数据接收子系统，每套子系统自成一体，彼此之间基本上是相互独立的。图1是示意图，示出了现有的遥感卫星数据接收系统。如图1所示，现有的遥感卫星数据接收系统包括多套遥感卫星数据接收子系统，每套子系统主要包含天线设备10、信道设备20以及记录设备30，其中，信道设备20主要包括变频器21和解调器22。天线设备10接收卫星射频信号，由天线设备10接收的卫星射频信号经过信道设备20降频和解调后变成基带信号，该基带信号由记录设备30进行记录。一套遥感卫星数据接收子系统只包含一套天线设备10，但可根据该套天线设备10所要接收的卫星信号的下传通道的数量，为该套天线设备10配备相应数量的信道设备20，以便使不同下传通道的卫星信号经天线设备10接收后，由不同的信道设备20来处理。这种情况下，如图1所示，可在天线设备10与多套信道设备20之间设置切换开关90。在其它的情形中，可在天线设备10与多套信道设备20之间可设置功分器(未示出)，以便将天线设备10接收的卫星信号同时传输到各套信道设备20上。虽然如此，但总的来说，现有的遥感卫星数据接收系统中的各个子系统之间难以复用。由于信道设备的性能和配置问题，每套子系统最多只能接收少数几颗卫星下传的信号，有时为了不失去接收卫星信号的机会而不得不在故障状态下工作。虽然在遥感卫星数据接收系统中设置一些切换开关能够实现一些复用功能，但这些切换开关的切换能力较弱，还不足以整合整个系统的资源。特别是，对于大型遥感卫星数据接收系统(例如，具有十多套天线设备和/或信道设备甚至更多)来说，系统资源的整合更加困难。
技术实现思路
本技术是为了解决现有技术中存在的上述技术问题而做出，其目的在于提供一种开关矩阵装置以及包含该装置的遥感卫星数据接收系统，使得在具有该开关矩阵装置的遥感卫星数据接收系统中，每套信道设备都能够通过该开关矩阵装置独立地与任何天线设备建立连接，从而便于对系统内的各种设备进行整合和复用。根据本技术的一个方面，提供一种开关矩阵装置，其包括3η个功能相同且各具η个输入端和η个输出端的开关矩阵单元，该3η个开关矩阵单元排成η行3列；第一列的η个开关矩阵单元的共η2个输入端构成该开关矩阵装置的输入端；第一列的每个开关矩阵单元的η个输出端分别与第二列的各个开关矩阵单元的一个输入端电连接，且彼此电连接的输出端和输入端一一对应；第二列的每个开关矩阵单元的η个输出端分别与第三列的各个开关矩阵单兀的一个输入端电连接，且彼此电连接的输出端和输入端 对应；第三列的η个开关矩阵单元的共η2个输出端构成该开关矩阵装置的输出端，其中，所述具有η个输入端和η个输出端的开关矩阵单元的功能为，根据预定的控制信号，从该开关矩阵单元的任一输出端输出的信号为从该开关矩阵单元的预定的任一输入端输入的信号；η为自然数，η彡2。优选地，上述第一列的第i个开关矩阵单元的第j个输出端可以与第二列的第j个开关矩阵单元的第i个输入端电连接；第二列的第i个开关矩阵单元的第j个输出端可以与第三列的第j个开关矩阵单元的第i个输入端电连接，i，j为自然数，I ^ i ^n,I < j < η。另外，优选地，所述具有η个输入端和η个输出端的开关矩阵单元可以包括η个补偿放大器、η个η功分器和η个η选I选择器，其中，每个输入端与其对应的补偿放大器的输入端电连接；该补偿放大器的输出端与其对应的η功分器的输入端电连接；该η功分器的η个输出端分别与各个η选I选择器中的一个输入端电连接,且彼此电连接的输出端和输入端一一对应；所述η个η选I选择器的输出端构成了所述开关矩阵单元的η个输出端。进一步优选地，第i个η功分器的第j个输出端与第j个η选I选择器的第i个输入端电连接，i，j为自然数，I彡i彡η, I彡j彡η。在遥感卫星数据接收系统的应用中，所述开关矩阵单元为射频开关矩阵单元，所述开关矩阵装置为射频开关矩阵装置。另外，优选地，所述开关矩阵装置为16X16开关矩阵装置，即上述11=4。根据本技术的另一方面，提供一种遥感卫星数据接收系统，其包括多套天线设备、多套信道设备以及多套记录设备，还包括如前面所述的开关矩阵装置以及控制装置，其中，不同的天线设备与所述开关矩阵装置的不同的输入端电连接，不同的信道设备与所述开关矩阵装置的不同的输出端电连接，每套记录设备与其对应的信道设备电连接，所述控制装置与所述开关矩阵装置电连接，用于设置所述开关矩阵装置的切换状态。优选地，上述遥感 卫星数据接收系统还可以包括测试信号源、第一切换装置和测试信号检测电路，其中，所述第一切换装置包括两组输入端和一组输出端，该两组输入端分别与所述测试信号源和所述多套天线设备电连接，该一组输出端与所述开关矩阵装置的输入端电连接；所述开关矩阵装置的输出端还与所述测试信号检测电路电连接；所述控制装置还与所述第一切换装置电连接，用于设置该第一切换装置的切换状态。进一步优选地，上述遥感卫星数据接收系统还可以包括备用开关矩阵装置和第二切换装置，其中，该备用开关矩阵装置与所述开关矩阵装置相同；所述第二切换装置包括一组输入端和两组输出端，该一组输入端与所述第一切换装置的输出端电连接，该两组输出端分别与所述开关矩阵装置和所述备用开关矩阵装置的输入端电连接；所述备用开关矩阵装置的输出端与所述开关矩阵装置的输出端电连接；所述控制装置分别还与所述第二切换装置和所述备用开关矩阵装置电连接，用于设置该第二切换装置和该备用开关矩阵装置的切换状态。另外，优选地，上述遥感卫星数据接收系统还可以包括显示装置，所述控制装置还与该显示装置电连接，用于在该显示装置上显示所述遥感卫星数据接收系统的状态。另外，优选地，在上述遥感卫星数据接收系统中，所述控制装置可以包括远程控制接口，用于与远程控制设备电连接。根据上面的描述以及实践可知，本技术提供一种开关矩阵装置，通过设置其状态，可以使其每个输出端能独立地与任一输入端建立连接。在遥感卫星数据接收系统的多套天线设备和多套信道设备之间插入所述开关矩阵装置后，每套信道设备都能够通过该开关矩阵装置独立地与任何天线设备建立连接，从而便于对系统内的各种设备进行整合和复用。本技术所述的开关矩阵装置能够运用在大型遥感卫星数据接收系统(例如，具有十多套天线设备和/或信道设备甚至更多)中。另外，本技术还提供一种具有备用开关矩阵装置的遥感卫星数据接收系统，当该系统中原来的开关矩阵装置需要检修时，可以马上启用备用开关矩阵装置来实现天线设备到信道设备的自由切换，从而增大了系统的可靠性。此外，可以通过远程控制来设置开关矩阵装置的状态，并且可以在显示装置上将开关矩阵装置的状态以及系统中其它设备的状态直观地显示出来，从而可对开关矩阵装置进行灵活、快捷、实时的控制，并可对设备的状态进行远程监测，整个系统操作难度小、响应时间短并且设备管理方便。附图说明图1为示意图，示出了现有的遥感卫星数据接收系统的构造；图2为电路图，示出了一种2X2开关矩阵单元的结构；图3为电路图，示出了本技术的一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关矩阵装置，其特征在于，包括3n个功能相同且各具n个输入端和n个输出端的开关矩阵单元，该3n个开关矩阵单元排成n行3列；第一列的n个开关矩阵单元的共n2个输入端构成该开关矩阵装置的输入端；第一列的每个开关矩阵单元的n个输出端分别与第二列的各个开关矩阵单元的一个输入端电连接，且彼此电连接的输出端和输入端一一对应；第二列的每个开关矩阵单元的n个输出端分别与第三列的各个开关矩阵单元的一个输入端电连接，且彼此电连接的输出端和输入端一一对应；第三列的n个开关矩阵单元的共n2个输出端构成该开关矩阵装置的输出端，其中，所述具有n个输入端和n个输出端的开关矩阵单元的功能为，根据预定的控制信号，从该开关矩阵单元的任一输出端输出的信号为从该开关矩阵单元的预定的任一输入端输入的信号；n为自然数，n≥2。

【技术特征摘要】
1.一种开关矩阵装置，其特征在于，包括3η个功能相同且各具η个输入端和η个输出端的开关矩阵单元，该3η个开关矩阵单元排成η行3列；第一列的η个开关矩阵单元的共η2个输入端构成该开关矩阵装置的输入端；第一列的每个开关矩阵单元的η个输出端分别与第二列的各个开关矩阵单兀的一个输入端电连接，且彼此电连接的输出端和输入端对应；第二列的每个开关矩阵单元的η个输出端分别与第三列的各个开关矩阵单元的一个输入端电连接，且彼此电连接的输出端和输入端对应；第三列的η个开关矩阵单兀的共η2个输出端构成该开关矩阵装置的输出端，其中，所述具有η个输入端和η个输出端的开关矩阵单元的功能为，根据预定的控制信号，从该开关矩阵单元的任一输出端输出的信号为从该开关矩阵单元的预定的任一输入端输入的信号；η为自然数，n ^ 2。2.如权利要求1所述的开关矩阵装置，其特征在于，第一列的第i个开关矩阵单元的第j个输出端与第二列的第j个开关矩阵单元的第i个输入端电连接；第二列的第i个开关矩阵单元的第j个输出端与第三列的第j个开关矩阵单元的第i个输入端电连接，i，j为自然数，I彡i彡η, I彡j彡η。3.如权利要求1所述的开关矩阵装置，其特征在于，所述具有η个输入端和η个输出端的开关矩阵单元包括η个补偿放大器、η个η功分器和η个η选I选择器，其中，每个输入端与其对应的补偿放大器的输入端电连接；该补偿放大器的输出端与其对应的η功分器的输入端电连接；该η功分器的η个输出端分别与各个η选I选择器中的一个输入端电连接，且彼此电连接的输出端和输入端对应；所述η个η选I选择器的输出端构成了所述开关矩阵单元的η个输出端。4.如权利要求3所述的开关矩阵装置，其特征在于，第i个η功分器的第j个输出端与第j个η选I选择器的第i个输入端电连接，i，j为自然数，I ^ i ^ n, I ^ j ^ rio5.如权利要求1-4中的任一权利要求所述的开关矩阵装置，其特征在于，所述开关矩阵单元为射频开关矩阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵克明，张洪群，冯旭祥，李安，祝自军，陈勃，李书科，王德林，张智慧，
申请(专利权)人：中国科学院对地观测与数字地球科学中心， 石家庄信科微波技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11