[发明专利]多路微波开关系统及其实现方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种微波开关，更具体地是指一种多路微波开关系统及其实现方法，它包括电子开关、高频连接头、PCB板、外壳等组成，电子开关按拓扑原理组合，首个电子开关的RF输入端通过一段特性阻抗为50′Ω的传输线，与高频连接头相接、电子开关的两个输出端RF1、RF2分别通过一段特性阻抗为50′Ω的传输线与第二、第三电子开关的RF输入端相接，以此类推，最后多个电子开关的两个输出端RF通过一段特性阻抗为50′Ω的传输线，与高频连接头相接，所有的传输线中间是可连的，也可以有间隙，有间隙间装有合电容，所有的电子开关有两个电源控制端A、B，通过A、B二端的电平高低来切换通道，本发明适用于各种具有RF射频和微波开关系统的装置，也适用于RF射频通信系统，具有反应快、损耗小、隔离高、操作方便等特点。

背景技术：

目前市场上能够看到的微波开关大多是机械结构，结构复杂，操作方便，切换通道亦少，且重量重；虽然近来也有人采用PIN二极管来做多路微波开关，如ZL200410052278.X(微波开关及功率放大器热备份与互助系统及实现方法)，但应用了许多功率分配器，这样使结构复杂，频率范围小。在现代RF射频和微波测量仪器日趋宽频带的今天，已经很难适应，为此我们开发设计了一种新的多路微波开关系统。以适应现代RF射频和微波测量及射频和微波通信系统的要求。

发明内容：

本发明的目的是提供一种多路微波开关系统及其实现方法，它能够结构紧凑轻巧，操作方便。

为达到上述目的，本发明实现多路微波开关系统的方法的步骤如下：

首个电子开关的RF输入端通过一段特性阻抗为50′Ω的传输线，与高频连接头相接；

电子开关的两个输出端RF1、RF2分别通过一段特性阻抗为50′Ω的传输线与第二、第三电子开关的RF输入端相接；

以此类推，最后多个电子开关的两个输出端RF通过一段特性阻抗为50′Ω的传输线，与高频连接头相接；

为达到制造一种多路微波开关系统的目的，该系统包括电子开关、高频连接头、PCB板、串心电容、外壳所组成，其中PCB板安装在壳体内；多个高频连接头安装在壳体上，内导体与PCB板上微带线相连接；n个电子开关，焊接在PCB板的相应位置上；2n+2穿心电容安装在外壳体上，并与基板对应孔焊接相连，其中2n个穿心电容对应于n个电子开关的电源控制端A、B，2个穿心电容与基板地相连；形成2n个电源控端。

电子开关按拓扑原理组合，首个电子开关的RF输入端通过一段特性阻抗为50′Ω的传输线，与高频连接头相接、电子开关的两个输出端RF1、RF2分别通过一段特性阻抗为50′Ω的传输线与高频连接头相接，则成为一刀双掷开关；或与第二、第三电子开关的RF输入端相接，当第二、第三电子开关的RF的四个输出端，分别通过一段特性阻抗为50′Ω的传输线，与高频连接头相接时，就成为一刀四掷开关，反之，如果将第二、第三电子开关的RF的四个输出端的高频连接头作为RF输入端，第一个电子开关的RF输入端作为RF输出端时，就成为一个四选一开关；如果在第二、第三电子开关的RF的四个输出端，再通过一段特性阻抗为50′Ω的传输线，与第四、第五、第六、第七电子开关的RF输入端相接，第四、第五、第六、第七电子开关的RF的八个输出端，再通过一段特性阻抗为50′Ω的传输线与高频连接头相接时，就成为一刀八掷开关；同理反之，就成为一个八选一开关，以此类推。

当然，任何事有个限，由于电子开关存在插入损耗，多级应用时要加放大补偿；在所有的传输线中间是可连的，也可以有间隙，在有间隙间装有合电容；所有的电子开关有两个电源控制端A、B，通过A、B二端的电平高低来切换通道。在本发明中，电子开关均采用HMC194MS8，它是一个GaAsIC电路，有1-8八个引出端，其中3端为RF输入端，5，8端为RF输出端，1，2端为电源控制端，即为A、B端，通过A、B二端的电平高低来切换通道，当A为低电平B为高电平时，(即A＝0，B＝1)5，端有RF输出；当A为高电平B为低电平时，(即A＝1，B＝0)，8端有RF输出；6，7端为接地端，4端空脚，电源通过串心电容引入，电压为3-7V。当为多路开关系统时，电源控制端可采用编码方式控制。

附图说明：

附图1为本发明单刀双掷开关示意图

附图2为本发明单刀双掷开关电原理图

附图3为本发明一刀八掷或八选一开关电原理图

附图4为本发明一刀八掷或八选一开关外壳结构示意图