摘要：继电器开关矩阵为开关拓扑结构,可实现多路信号输入和输出,集成度较高,可提供灵活的信号接口配置方案,被广泛应用于测试领域。本文从继电器开关矩阵的种类及实现方式入手分析,依托于某航天企业的装备测试工程,将FPGA作为处理器,从硬件设计和软件设计两个角度,提出一种基于继电器开关矩阵的智能配线系统设计方案,该系统可通过继电器开关矩阵自动切换信号,还可将触点的闭合状态向控制设备反馈,以此为相关人员提供实践参考。

摘要：随着数据接收系统的需求和链路的增多,需要规模大的开关矩阵实现链路之间的全交换,同时随着卫星的日益增多,数据接收和测控任务圈次密集,对设备可靠性、维护和维修提出来越来越高的要求。32×32 X频段开关矩阵在系统中处于单点设备,对设备的可靠性、维护和维修要求更高,原设计设备在设备出现故障时,维修时间较长,导致系统任务中断,不能正常执行任务。该设计完全满足原设计的关键指标的情况下,实现15钟快速更换故障模块,保障系统任务的正常执行。

摘要：为了解决通信系统测量时需要频繁更换测量仪器的问题,分析通信系统的测量类别、接口要求及常用通信测量仪器的特性、输入输出方式、频率使用范围、功率限制等指标。在此基础上设计了用于通信系统测量的射频开关矩阵,采用高性能程控开关切换测量仪器,在信号通路上增加衰减器控制信号功率,将待测通信系统和多种通信测量仪器有机组合,构成一个完整的测量系统。射频开关矩阵可以进行灵活连接,实现多入多出。所有测量仪器都使用射频开关矩阵选择,测量仪器受限于实验空间的情况得到极大改善。测量时不需手动更换待测模块和测量仪器,只需在射频开关矩阵的操作界面进行选择,即可方便地在仪器常开状态下进行测量且不会对仪器产生影响。

摘要：设计的开关矩阵3D模块采用球栅阵列(Ball Grid Array,BGA)植球工艺将上下2层陶瓷基板进行互联,以此实现三维电路结构。在需要对多种元器件进行布局和复杂布线的情况下,采用多层陶瓷基板来构建系统级封装(System In Package,SIP),更易于实现开关矩阵的强大功能。该3D模块开关矩阵的体积为21 mm×16 mm×3.6 mm,采用3D SIP集成技术解决了宽带射频信号的垂直互联、高密度集成、通道隔离度等难题,实现了对宽带信号的开关切换,可以同时实现4个输出端口对2个输入激励的任意切换。与传统的开关矩阵相比,该模块具有体积小、重量轻以及成本低等优点,可以广泛用于功分网络及其他微波系统的一体化、小型化设计。

摘要：为解决多通道装备的测试问题,本文介绍了一种多通道测试系统的设计方法,通过采用矢量网络分析仪及开关矩阵组合,利用软件控制测试系统并设计误差模型,快速完成了多通道装备的参数测试,提高了测试精度及测试效率。

摘要：随着卫星数量以及通讯数据的大幅增加,为适应数传通讯高码速率的发展,需要在Ka频段展开数据通讯任务。同时需要多任务同时执行,为了更好的利用Ka频段的带宽对Ka频段带宽进行通道划分,增配变频通道。本文设计了一种工作于18GHz-22GHz的Ka频段的射频开关矩阵,可以实现6X20的全交换,任意输入可以和任意输出选通,且任意输入可以有多路输出(切换时不能影响已有连接)。具有通道一致性高,通道之间高隔离度特性。

摘要：文章首次应用低温共烧陶瓷（Low—temperature Co—fired Ceramic，LTCC）工艺和基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide，SIW）技术，实现了星载高频段开关矩阵。首先详细讨论了不同层间S1w通道的连接过渡方式，并分析了通道间隔离度特性。在此基础之上，应用单刀双掷开关芯片作为通道选择器件，多层SIW通道作为射频信号传输、连接和交叉通道，实现了基于LTCC技术的高隔离度、低插损的K频段4×4开关矩阵，在20～21GHz频带内实测的通道插入损耗小于8dB，通道间隔离度大于38dB。从而解决LTCC高频开关矩阵设计受限于传统带状线特性而导致得到的开关矩阵插入损耗大、隔离度低的技术瓶颈。

摘要：介绍了一种采用p-i-n开关设计的单路选通开关矩阵。通过合理设计p-i-n二极管的直流反偏电压,解决了p-i-n开关矩阵承受功率的设计问题;采用宽带锥形电感和空心电感相结合的电路形式,设计了一种宽带的偏置电路;优化了开关矩阵电路的设计,简化了电路结构形式,提高了开关矩阵的微波性能和可生产性。设计实现了一种超宽带单路选通开关矩阵,工作频率为1～18 GHz,插入损耗(IL)35 dB。验证结果表明,理论仿真结果与实验测试结果基本一致,证明了设计方法的可行性。

摘要：可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)通过改变电磁传播环境来提高无线通信的覆盖范围和容量。然而,RIS技术部署和维护大量的RIS反射元件也会产生大量的能量消耗。基于此,在满足用户的最低速率、基站的最大发射功率以及RIS相位角的单位模数等约束下,研究RIS辅助的多用户多输入单输出(Multiple Input Single Output,MISO)系统中资源优化问题,实现能量效率最大化。具体地,分析多用户下信干噪比(Signal to Interference Noise Ratio,SINR)、系统总功耗与RIS的相位矩阵和开关矩阵的关系;建立以基站的波束赋形、RIS的相位角及开关矩阵为变量的最大化能量效率优化问题;针对优化问题的求解,提出基站端使用最大比发送预编码,使用户接收的SINR最大,并提出一种改进型的粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法,通过优化RIS的开关矩阵以最小化系统总功耗;进一步设计了相位矩阵、功率和开关矩阵进行交替迭代优化的方案。仿真结果表明,改进型算法得到的最优性能结果比较稳定,特别是在加入开关的系统中,经过优化开关矩阵后获得的系统能量效率相比不带开关的系统提升了约20%,证实了所提方案对系统能量效率提升的有效性。

摘要：射频复合基板和标准射频BGA的集成方式在新一代射频电路集成设计中得到了广泛的应用。为应对BGA产品量大、种类多导致的测试难和效率低问题,研究了一套通用型的自动化测试系统,基于FPGA实现了对产品的供电、状态以及测试夹具中开关矩阵、直流电机的控制,使测试效率和稳定性大幅提升。