RSM高性能射頻開關(guān)矩陣的應(yīng)用

RSM高性能射頻開關(guān)矩陣的應(yīng)用1、概述RSM高性能射頻開關(guān)矩陣是基于高穩(wěn)定性、高可靠性、高性能指標(biāo)的射頻開關(guān)研制而成，工作頻率高達(dá)9GHz，可以廣泛應(yīng)用于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、手機(jī)終端綜測儀的端口擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)多端口器件的自動化測試，提高測試效率；實(shí)現(xiàn)多個(gè)工位共用一臺儀器即“一機(jī)多用”，從而，提高測量儀器使用效率、降低生產(chǎn)成本，有著積極的意義。典型應(yīng)用：·TD-LTE/TD智能天線（9端口）測試

·手機(jī)終端天線（6端口）測試

·基站多端口濾波器、雙工器、多工器的測試

·室分系統(tǒng)多端口耦合器、功分器的測試

·“一機(jī)多用”應(yīng)用，如：手機(jī)射頻指標(biāo)測試、手機(jī)天線、WiFi天線、基站天線、通信電纜等領(lǐng)域。1.1、縮略語RSM

射頻開關(guān)矩陣RfSwitchMatrix

RSM12

2x12射頻開關(guān)矩陣RfSwitchMatrix2x12

RSM10

2x10射頻開關(guān)矩陣RfSwitchMatrix2x10

RSM8

2x8射頻開關(guān)矩陣RfSwitchMatrix2z8

VNA

矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀VectorNetworkAnalyzer

DUT

被測件DeviceUnderTest2、RSM高性能射頻開關(guān)矩陣簡介上海創(chuàng)遠(yuǎn)儀器技術(shù)股份有限公司研制的RSM系列高性能射頻開關(guān)矩陣，包括2x8、2x10、2x12等多種規(guī)格，實(shí)現(xiàn)全交叉連接，端口駐波小于1.2，端口隔離度高達(dá)85dB。主要技術(shù)指標(biāo)：測量端口端口阻抗50

端口連接器N-type,female

SMA-type,female

輸入最大功率2W

輸出最大功率1W

最大控制電壓26VDC

電氣參數(shù)頻率范圍DCto9GHz

插損0.6dBto1.2dB

隔離度75dBto100dB，85dBTyp.

端口駐波1.2typ.

控制電壓24VDC

控制電流85~125mA

開關(guān)壽命0.1W功率時(shí)，1億次；

1W功率時(shí)，1000萬次。注：開關(guān)壽命值是在定期保養(yǎng)情況下的極限值匹配負(fù)載內(nèi)置匹配負(fù)載

工作環(huán)境工作溫度-15℃to+45℃

儲藏溫度-15℃to+45℃

系統(tǒng)供電220±22V(AC),50/60Hz;70W

尺寸與重量外形尺寸(W*H*D)mm438*100*360

靜重7kg

遠(yuǎn)程控制USB接口USB(TypeB)-Female；用于開關(guān)切換控制。

3、多端口器件自動測試應(yīng)用方案RSM與二端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀配合，組成多端口射頻微波器件S參數(shù)的自動測試系統(tǒng)，如：TD-LTE/TD9端口智能天線的測試，6端口手機(jī)終端天線的測試，多端口濾波器、雙工器、多工器、耦合器、功分器的測試。下面以LTE-TD/TD9端口智能天線為例進(jìn)行說明。3.1、TD-LTE/TD九端口智能天線自動測試系統(tǒng)3.1.1、TD-LTE/TD九端口智能天線簡介TD-LTE/TD天線采用的是多天線陣列、多波束的智能天線技術(shù)，典型的TD-LTE/TD智能天線有9個(gè)單元端口，一個(gè)校準(zhǔn)端口，位于中間，8個(gè)天線單元端口，校準(zhǔn)口的作用是用于校正智能天線陣在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下的各接收（發(fā)射）通道到各列天線口面的相位差，8個(gè)天線單元端口分別連接到基站的收/發(fā)信機(jī)通道。(一)、9端口單極化TD智能天線測試指標(biāo)：1)

端口駐波S11、S22、S33、S44、S55、S66、S77、S88、S00。2)

相鄰端口隔離度S12、S23、S34、S45、S56、S67、S78。3)

校準(zhǔn)口到各天線單元端口的幅相一致性Mag|S10|、|Mag|S20|、Mag|S30|、Mag|S40|、Mag|S50|、Mag|S60|、Mag|S70|、Mag|S80|；Pha|S10|、Pha|S20|、Pha|S30|、Pha|S40|、Pha|S50|、Pha|S60|、Pha|S70|、Pha|S80|。(二)、9端口雙極化TD智能天線測試指標(biāo)：1)

端口駐波S11、S22、S33、S44、S55、S66、S77、S88、S00。2)

同極化天線單元端口隔離度S12、S13、S14、S23、S24、S34；S56、S57、S58、S67、S68、S78。3)

異極化天線單元端口隔離度同列：S15、S26、S37、S48；S16、S17。異列：S18、S25、S27、S28、S35、S36、S38、S45、S46、S47。4)

校準(zhǔn)口到各天線單元端口的幅相一致性Mag|S10|、|Mag|S20|、Mag|S30|、Mag|S40|、Mag|S50|、Mag|S60|、Mag|S70|、Mag|S80|；Pha|S10|、Pha|S20|、Pha|S30|、Pha|S40|、Pha|S50|、Pha|S60|、Pha|S70|、Pha|S80|。。通過以上分析可以看出，用兩端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量9端口的TD天線的S參數(shù)，需要28~49步才能完成，工作量相當(dāng)大，操作繁瑣耗時(shí)，容易出現(xiàn)誤操作，測試準(zhǔn)確性難以保證，如果選用九端口以上網(wǎng)絡(luò)分析儀，儀器昂貴，生產(chǎn)成本難將接受，RSM+兩端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的自動測試解決方案，是解決多端口TD智能天線測試的最佳解決方案。3.1.2、9端口TD智能天線自動測試系統(tǒng)由上圖所示，9端口TD天線測試時(shí)，只需要一次將智能天線的9個(gè)端口用射頻電纜連接到RSM的對應(yīng)端口上即可，由主控計(jì)算機(jī)控制VNA（矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀）和RSM（射頻開關(guān)矩陣）自動完成天線S參數(shù)指標(biāo)的測試。系統(tǒng)特點(diǎn)：1)、

一次連接，自動完成天線S參數(shù)指標(biāo)的測試。

2)、

減輕測試勞動強(qiáng)度，減少測試時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

3)、

RSM內(nèi)置匹配負(fù)載，空閑端口自動連接到匹配負(fù)載，保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。

4)、

測試結(jié)果自動保存，根據(jù)定制模版生產(chǎn)測試報(bào)表。4、“一機(jī)多用”應(yīng)用方案下面分別介紹單端口器件測試“一機(jī)多用”應(yīng)用方案和多端口器件測試“一機(jī)多用”應(yīng)用方案。4.1、單端口器件測試“一機(jī)多用”應(yīng)用方案對于路由器天線、手機(jī)天線、基站天線、射頻電纜等射頻器件，往往只測試駐波、回波損耗等反射參數(shù)，用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的單端口即可完成測試，如果一個(gè)工位配置一臺矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，儀器的測量時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工人連接被測件的時(shí)間，這樣，工人在連接被測件時(shí)，儀器處在等待狀態(tài)，造成10幾萬昂貴儀器的浪費(fèi)，根據(jù)儀器測量時(shí)間和工人連接被測件的時(shí)間，幾個(gè)工位配置一臺儀器，大家分時(shí)享用儀器，提高儀器的使用效率，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)競爭力。RSM12是12端口的射頻開關(guān)矩陣，配合1臺兩端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，可以最多滿足12個(gè)工位使用1臺矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。由上圖所示，主控計(jì)算機(jī)控制RSM依次將各工位的測試端口切換到VNA的測試端口，同時(shí)主控計(jì)算機(jī)控制VNA完成對DUT（被測件）的測試。4.2、多端口器件測試“一機(jī)多用”應(yīng)用方案對于兩端口或多端口器件的測試，如：濾波器、雙工器、功分器、耦合器等，需要測試器件的反射特性S參數(shù)和傳輸特性S參數(shù)，采用RSM12+1臺兩端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，可以最多滿足6個(gè)工位使用1臺兩端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。由上圖所示，主控計(jì)算機(jī)控制RSM依次將各工位的兩個(gè)測試端口切換到VNA的測試端口，同時(shí)主控計(jì)算機(jī)控制VNA完成對DUT（被測件）S參數(shù)的測試。5、小結(jié)RSM射頻開關(guān)矩陣