射頻信號測試用微波開關矩陣

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射頻信號測試用微波開關矩陣中國空間技術研究院（航天五院）隸屬於中國航天科技集團有限公司，成立於1968年2月20日。自1970年4月24日成功發射我國第一顆人造地球衛星以來，研究院已抓總研製並成功發射了300餘顆航天器，實現200餘顆航天器在軌運行，研製的航天器覆蓋載人航天、月球與深空探測、導航定位、對地觀測、通信廣播、空間科學與技術試驗六大系列航天器，實現了大、中、小、微型航天器的系列化、平台化發展。研究院圓滿完成載人航天工程、探月工程、北斗工程、高分工程為代表的重大航天任務，為實現我國航天三大里程碑跨越發展做出了突出貢獻。研究院充分發揮航天技術的優勢和輻射帶動作用，不斷將航天新技術成果推廣到國民經濟多個領域。聚焦衛星應用、智能裝備、空間生物三大優勢業務板塊，打造了中國衛星、康拓紅外、航天生物三大業務發展主體平台，形成了以京津冀、長三角和粵港澳大灣區三大重點區域為主的區域布局。

目錄

簡介

研究院堅持國際化發展戰略，積極踐行「一帶一路」倡議，推動構建人類命運共同體，先後與俄羅斯、法國、巴西等100多個國家和地區的宇航公司及空間研究機構建立了良好的合作關係。2004年實現了首顆商業衛星出口合同簽署。截至2020年底，已向國際用戶交付了20顆商業衛星，出口產品覆蓋通信衛星、遙感衛星、衛星應用、航天器研製基礎設施、宇航單機部組件和宇航元器件等。

研究院打造了北京、天津、懷來、西安、蘭州、煙臺、深圳、內蒙古、杭州等產業基地，擁有空間飛行器總體設計、分系統研製生產、系統集成、總裝測試、環境試驗、地面設備製造及衛星應用、服務保障等配套完整的研製生產體系。研究院現有中國科學院和中國工程院院士9人，國際宇航科學院院士11人，俄羅斯宇航科學院院士9人，國家級突出貢獻專家15人，全國技術能手40人，高級以上職稱人員7200餘人。研究院獲得國家科學技術獎84項，其中特等獎9項；授權專利7700餘件，榮獲中國專利金獎3項；省部級獎3000餘項。研究院先後榮獲全國文明單位、全國創先爭優先進基層黨組織、全國模範職工之家等榮譽稱號。

二、技術特點

在無線電通訊領域研發和生產過程中，通常需要對射頻產品的進行射頻性能測試。產品測試過程中，通常使用相同的測試儀器對不同輸出功率的產品進行測試，如果沒有對測試儀器進行保護，很容易出現因輸出功率過高而導致測試儀器被燒毀的情況，提高產品生產成本。因此，目前在射頻產品測試時，通常在被測產品與測試儀器之間設置衰減器，降低被測產品的輸出功率以保護測試儀器不被燒毀。如果被測產品的輸出功率較大，而衰減器的功率較小，經過衰減後也不能實現保護測試儀器的目的。因此為了達到測試儀器保護的目的，使用的衰減器的功率較大，因此成本較高。此外，如果被測產品的輸出功率較低，經過衰減器衰減後會使得輸出信號不穩定，進而造成測試不準確，即對於輸出功率較低的被測產品不需要經過較大功率的衰減器進行衰減。因此使用一個較大功率的衰減器對所有被測產品進行衰減會造成測試不準確，成本較高。矩陣開關或開關矩陣是使射頻信號能夠通過可選路徑進行路由的設備。這些設備可以簡單到只有兩個可選輸出的單輸入，也可以複雜到多達數十個可能需要的輸入和輸出。開關矩陣通常用於需要多台測試設備的測試設備設置中，並且在測試複雜的DUT（例如收音機、遙控器、放大器等）時使用。開關矩陣可以通過簡單的模擬電壓輸入、機械開關、數字輸入進行控制，甚至可以通過更複雜的軟件進行控制。

本項目與傳統的開關矩陣不同，將帶通濾波器與寬帶微波器件分開設計，使得寬帶微波開關矩陣可以在不同頻段衛星測試時具有可互換性，再由射頻接口單元完成與特定被測衛星頻點、通道數有關的濾波、分路、合路等功能。項目減小了設備體積，提高了設備的可靠性，降低了多星測試時地面設備的成本，具備通用性和小型化特點，在導航衛星批產測試中實現了設備間的通用，並且也可適用於其他型號航天器測控測試使用。

允許從一個或多個輸入端口到一個或多個輸出端口的各種互連選項啟用對衰減器、移相器、延遲線、濾波器、發生器和接收器的控制（數字、模擬、軟件）作為可變互連機制在測試設備（網絡分析儀、頻譜分析儀、信號發生器、信號源、接收器和DUT）之間進行操作。控制天線陣列的行為，例如波束成型作為可切換冗餘應用的故障安全或備份選項天線雙工作為調製電路的一部分，用于振幅調製（AM），相位調製（PM）以及頻率調製（FM）。

三、成果形式

本項目擁有專利技術

四、應用領域及應用場景

航空航天及通信領域。