[發明專利]一種平面全交換矩陣

在審

• 申請號: 202011343045.0
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112350962A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 李曉明;宋慶輝;鄭見樹;杜江坤;石國超;李斌;王璇;于慧賢;徐小龍;周子巍;王婧
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04L12/931
• 分類號: H04L12/931
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發明公開了一種平面全交換矩陣，屬于電子信息技術領域。它是一種基于微波多層印制技術的小型化平面M×N全交換矩陣，包括低噪聲放大器、內埋分路器、選擇開關、衰減器、電源管理及控制芯片等部件。本發明利用微波傳輸線內埋技術、無源器件內埋技術及準同軸微波過孔技術將全交換矩陣電路集成于一塊多層電路底板之上，實現了全交換矩陣的平面化，大大縮減了電路的結構尺寸，顯著降低了全交換矩陣的裝配、調試成本，同時改善了駐波比、帶內平坦度等射頻指標，特別適合于高性能信息共用系統的小型化、輕量化實現。

技術領域

本發明涉及電子信息技術領域，特別涉及一種平面形式的全交換矩陣的實現方法。

背景技術

全交換矩陣廣泛應用于各種射頻、中頻信息共用系統，可顯著降低各類電子、通信系統的建設、運營成本。隨著我國通信及廣播事業的飛速發展，全交換矩陣的使用需求量很大，且呈逐年提升的態勢。

全交換矩陣的實現方式主要有兩種：一種是通過單一crossbar網絡實現，另一種是通過二級網絡實現。具體而言，為實現M×N全交換，單一crossbar網絡交換矩陣須使用N個M分路器和M個N選一開關交叉安裝而成；假設M＝M1×M2而N＝N2×N1，則二級網絡實現方式的交換矩陣可使用M個N2分路器、M1×N1個M2×N2規模的crossbar網絡，及N個M2選一開關級聯獲得。

兩種實現方式的核心單元均為crossbar網絡。目前，這一網絡的實現方法是通過射頻電纜或射頻轉接器將模塊形式的分路器、選擇開關的相應端口進行互聯。這種方法的實現原理較為簡單，但所需的射頻電纜或射頻轉接器數量大，裝配、維修成本高，體積大且難以壓縮，難以滿足日益增長的設備小型化需求，也不利于制造及維護成本的控制。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本發明所要解決的技術問題在于，提供一種基于微波多層印制技術的平面化全交換矩陣，能夠大幅縮減傳統全交換矩陣的尺寸，降低設備的：

本發明采用的技術方案為：

一種平面全交換矩陣，包括一塊微波多層印制板和安裝于微波多層印制板上的分立器件；分立器件包括M個射頻輸入端口、M個內埋N分路器、N個M選一開關以及N個射頻輸出端口；

M個內埋分路器分別集成在微波多層印制板的中間層，每個內埋分路器集成在單獨的一層，其他分立器件安裝在微波多層印制板的表面層；M個射頻輸入端口依次與M個內埋N分路器、N個M選一開關以及N個射頻輸出端口對應相連接；其中，M和N分別為大于1的自然數。

其中，M個射頻輸入端口與M個內埋N分路器的輸入端之間還連接有M個低噪聲放大器，N個M選1開關的輸出端與N個射頻輸出端口之間還連接有N個衰減器，M個低噪聲放大器和N個衰減器安裝在微波多層印制板的表面層。

其中，所有射頻輸入端口和射頻輸出端口分布于同一平面。

其中，所述微波多層印制板使用埋嵌電阻材料及工藝制造；內埋N分路器依托埋嵌電阻技術實現輸出端口間的隔離。

其中，所述各分立器件端口間微波信號的連接使用微波內埋傳輸線及準同軸微波過孔實現。

其中，M個內埋N分路器的電路圖形在印制板軸向重合。

本發明與背景技術相比具有如下優點：

1、本發明采用微波多層印制技術，實現了全交換矩陣的平面化。

2、本發明采用微波多層印制技術，大幅度縮減了全交換矩陣的尺寸。

3、本發明所有部件集成或安裝于單一微波多層印制板，采用通用的電裝技術即可實現裝配、維修。

總之，該全交換矩陣能夠大幅縮減結構尺寸，并有效降低裝配、維修難度，是對現有技術的一種重要改進。

附圖說明