[实用新型]程控射频矩阵交换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子信息技术领域，具体是指一种程控射频矩阵交换装置。

背景技术

目前，在有线、无线通信行业，采用的传统交换系统是由天线共用器和天线选择器组成，如图1所示，以8*16交换系统为例，其中8为系统输入路数，16为系统输出路数，要组成8进16出交换系统需要8部16路天线共用器，16部8路选择器、1部电源、1部工控机；每一路天线信号通过16路共用器分为16路，共用器的输出分别接16部天线选择器的输入，相当于每部选择器的8个输入接口都接了8根天线，终端通过计算机串口控制每个选择器的通道切换。系统内部各分机之间用射频电缆连接，选择器通过控制总线与工控机相连。

采用这种方法具有以下几个缺点：

第一，当需要实现任意n*m交换系统时，每次都要单独对系统进行接线。

第二，系统外形庞大。由于采用分机模块搭构，如要组成传统的8*16交换系统需要8部16路天线共用器(单机高度为1U)、16部8路天线选择器(单机高度为1U)、1部电源(高度为4U)、1部工业计算机(高度为4U)，共计32U。

第三，内部接线繁琐。如8×16交换系统内部接线共计168根，其中包括128根射频电缆、24根电源电缆、16根控制电缆。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种程控射频矩阵交换装置，它通过软件程序控制，可以实现多部接收设备同多副天线之间的全交换。与传统的交换设备相比，该设备具有电路简单可靠、成本低、性能价格比高、体积小、耗电低等特点，并实现了真正意义上的全交换。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：程控射频矩阵交换装置，主要由交换单元，以及与交换单元连接的控制显示单元构成。

所述的交换单元主要由若干个功分板和一个母板组成，N路信号进就有N个功分板，所述的功分板通过接插件与母板相连；进一步所述的功分板由功分电路，以及与功分电路分别相连的信号选择电路组成。

所述的控制显示单元采用ARM处理芯片，对内完成交换单元的控制，并在所述的控制显示单元上还设置有CAN总线接口，对外可以通过CAN接口与外部遥控终端连接，并显示控制结果。

控制器采用当前最先进的32位ARM处理器，它具有高性能、低功耗及低辐射等特性，使得系统的噪声系数大幅度降低。可以通过在线编程完成对系统功能升级与程序更新，天线选择器的站号也可通过编程来改变，由于采用在线编程可十分方便地将任意一部天线选择器的地址改变，方便互换。

CAN总线是一种多主方式的串行通讯总线，具有较高的位速率、高抗电磁干扰性，当信号传输距离达到10Km时CAN总线仍可提供高达5Kbps的数据传输速率。2个互连的CAN接口，带有先进的验收滤波器，这些外围接口方便了CAN通信的实现。

该程控射频矩阵交换装置还包括天线信号以及放大单元，所述的天线信号通过放大单元与交换单元相连，所述的放大单元由多个高动态放大器组成，将天线信号放大确保信号通过矩阵后没有损耗。

进一步，该程控射频矩阵交换装置还包括电源单元，所述的电源单元分别与交换单元及放大单元相连，所述的电源单元可以提供+24V和+9V两种工作电源。

为了方便输出转换以后的信号，该程控射频矩阵还包括输出信号端，所述的交换单元与输出信号端相连。

综上，本实用新型的有益效果是：

(1)通过在线编程来控制交换单元，可任意实现n*m路交换，控制通讯技术先进，实现了真正意义上的全交换。

(2)解决传统体积庞大的缺陷。由于程控射频交换矩阵内部集成了共用器和选择器，所以8×16、16×32和32×64交换矩阵高度分别为4U、4U、12U，而传统的8×16、16×32和32×64交换系统需要32U、56U和128U的高度，相比之下节省了大量的空间。

(3)内部接线少，解决了传统设备线缆连接复杂的问题。由于程控射频交换矩阵内部各个功分板之间用母板连接，故与传统的交换系统相比节省了大量的连接线，并提高了产品的可靠性。

附图说明

图1为传统的交换系统原理图。

图2为本实用新型的结构示意连接框图。

图3为本实用新型实现8*16交换矩阵时交换单元内部结构示意框图。

图4为本实用新型功分板内部结构示意框图。

图5为本实用新型实现8*16交换矩阵的原理简图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例