[发明专利]一种多支路开关矩阵

说明书

本发明公开了一种多支路开关矩阵，包括双向输出单元，所述双向输出单元为M×N射频矩阵，M个第一端口和N个第二端口，所述M×N射频矩阵包括多条射频通道，每条所述射频通道上依次连接有第一级放大层、第一级功分层、第二级放大层、第二级功分层、第三级衰减层以及第三级放大层，还包括至少一条设置有中间放大模块的均衡射频通道。本申请的开关均可实现两级级联设计，并且放大器电路可进行电源管理，进一步增加了隔离度。综上，满足指标要求“开关隔离度≥65dB”。幅度一致性由Q1~Q6的链路仿真分析可知，各链路范围为9dB~10dB之间，带内正负波动最大分别+2.0dB、‑0.5dB，幅度一致性=3.5dB。

技术领域

本发明涉及无射频通信技术领域，具体涉及一种多支路开关矩阵。

背景技术

射频开关矩阵主要用于控制射频信号的传输路径，通常由多个射频功分和开关通过一定的关系组合而成，形成行列互通的规模性射频开关形式。射频开关矩阵主要在无线通信、电子侦察、雷达等许多射频通信系统中有广泛应用，是这些系统中进行通道切换必不可少的部分。在射频通信系统中，通常采用射频开关矩阵的端口切换技术来使后端多个接收机共用前端多副天线，减小射频系统电路的体积和冗余，提高射频通信系统的灵活性。

传统的开关矩阵仅仅实现信道切换，无法实现信道的链路增益补偿和多通道的插损一致性以及开关隔离度调整，由于开关矩阵的插损引入到系统中，系统上下行链路增益不合适页一直是射频领域的一个痛点。基于此，有必要提出一种新的开关矩阵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多支路开关矩阵，开关均可实现两级级联设计，并且放大器电路可进行电源管理，进一步增加了隔离度。综上，满足指标要求“开关隔离度≥65dB”。幅度一致性由Q1~Q6的链路仿真分析可知，各链路范围为9dB~10dB之间，带内正负波动最大分别+2.0dB、-0.5dB，幅度一致性=3.5dB。

一种多支路开关矩阵，包括双向输出单元，所述双向输出单元为M×N射频矩阵，M个第一端口和N个第二端口，所述M×N射频矩阵包括多条射频通道，每条所述射频通道上依次连接有第一级放大层、第一级功分层、第二级放大层、第二级功分层、第三级衰减层以及第三级放大层，还包括至少一条设置有中间放大模块的均衡射频通道，其中：

当所述均衡射频通道处于接收模式时，所述第一端口i通过均衡射频通道可选的与第二端口j或第二端口k连接，所述输入信号经第一端口i、第一级放大层、第一级功分层、第二级放大层、第二级功分层输出至中间放大模块A端，所述中间放大模块的B端可选择的通过第三级衰减层、第三级放大层连接至第二端口j，或通过第三级放大层直接连接第二端口k；

当所述均衡射频通道处于发射模式时，所述第一端口i通过均衡射频通道可选的与第二端口j或第二端口k连接，所述输入信号通过第二端口j、第三级放大层通过第三级衰减层连接至中间放大模块B端，或通过第二端口k、第三级放大层直接连接中间放大模块B端，中间放大模块的A端依次通过第二级功分层、第二级放大层、第一级功分层、第一级放大层连接第一端口i。

进一步地，所述第一级放大层包括分别与M个第一端口连接的第一级放大模块F1i，其中，至少一个第一级放大模块包括第一SP3T、第二SP3T，所述第一SP3T的固定端用于连接第一端口，所述第二SP3T的固定端用于连接第一级功分层，所述第一SP3T、第二SP3T的三个切换端之间一一对应连接有第一放大器电路、第二放大器电路、第三放大器电路，所述第一放大器电路与第二放大器电路用于第一端口作为输入端口的放大，所述第三放大器电路用于第一端口作为输出端口的放大。

进一步地，所述第三放大器电路包括两个级联的放大器，以及两个放大器之间依次级联的温补补偿器、均衡器、衰减器。