自动测试系统中的射频与微波开关

武维婷+赵咏梅

【摘要】 电子信息技术快速发展，射频、微波设备的应用日渐广泛，在航空航天、消费电子等领域中得到了很好的应用。随之而来的，测试系统中的应用射频和微波特性测试的仪器也实现了良好的发展和进步。新型的自动测试系统中，射频和微波开关产品是极具特点的，其结构、功能以及器件原理都有自身的特点。本文就自动测试系统中的射频与微波开关进行简要的阐述与分析。

【关键词】 自动测试系统 射频 微波 开关

现如今，无线通信产业的发展使得设备元器件以及组件等实现了很好的发展，自动化系统设备也有了广泛的应用，通信设备测试需要很高的频率，射频、微波开关中有很多类型，掌握其技术特点，明确其具体的作用对于自动测试工作的顺利推进是极为有利的。

一、射频与微波开关系统的特点分析

电子信息技术在军事、民用等多个领域都有着极为广泛的应用，与之相适应的测量、测试技术水平也实现了良好的进步，射频、微波信号测试以及仿真系统中，开关系统的布局十分合理可靠，有着极为稳定的性能，使用比较便利，价格也适当，能够使设备的应用效率得到提升，使系统规模得以进一步扩大。

建设射频、微波开关系统有着自身的特点，这些特点主要在机械结构、电气的性能、使用的方法以及价格等方面有着重要的体现。这些是低频开关矩阵系统所不具备的。

在电子测试等领域中，矩阵开关系统一般是低频或者射频继电器作为基础的，然后对PCB进行合理的设计，使得矩阵开关系统能够合理化设计。继电器的位置一般在行线、总线、列线等交叉点的位置上，[1]主要是连接或者是断开信号连接，对行线、列线数量进行科学设计，形成规模不同的开关矩阵，PXI单槽模块中能够承载多于500个开关节点。[2]

这种开关系统的产品种类比较多，用户可以根据测试的实际需要选择合适的规模以及电气指标合适的产品，容易通过多个模块的相互连接使规模扩大。

对于低频开关矩阵而言，产品硬件设计的主要内容就是要使导通性能得到保障，使信号带宽得到提高，有完整的故障诊断手段，在硬件设计中使用户能够快速的开展维修工作。对于射频以及微波应用，开关系统的设计特点是比较独特的，要使射频的性能得到保障，一般需要多个多路复用的开关组合起来，实现射频矩阵，使得不同通道的信号是完整的。

二、开关系统的作用分析

自动化测试系统中，射频与微波测试是十分重要的组成部分，在对无线电通信、雷达、有线视频等民用设施以及军用设备进行功能测试系统中，开关系统是重要的组成部分，常用的开关系统有重要的作用，能够实现仪器测试以及多个测试点之间信号通路的快速切换，对信号源进行有效地保护，使电磁干扰得以降低，此外还能够使信号的质量得到提升和保障。

2.1通过开关系统切换射频信号

在大部分的测试系统中，射频开关系统的主要作用就是切换信号，将信号路径建立在测试仪器和测试点之间，使得测试能够顺利完成。常见的开关器件主要有电磁式微波开关、舌簧射频继电器和固态射频开关等。选择合适的开关器件，在测试系统中保证多种性能需求之间能够达到平衡的状态。

2.2对信号源进行有效保护，降低电磁干扰

射频信号传播过程中，需要保证特征阻尽可能是一样的，特别需要注意要防止出现从50/75 Ω向高阻抗传播的情况。[3]如果出现这种情况，信号的传播路径中就会出现很强的驻波，如果情况严重甚至能够对仪器设备造成损坏。要使系统更加安全，一般是通过开关，在信号传播的路径中接入相匹配的阻抗以及端接器，从而更好的接收信号。

2.3使信号的质量得到提升

测试系统中射频开关子系统扩展到比较大的规模时，特别是使用舌簧继电器的产品时，一般需要将多个开关设备，通过外部电缆进行连接然后进行扩展。这是在各种模块公共端的开关就能够使电缆的接入长减小，使得系统的带宽作用和水平得到提升。

2.4可扩展的微波开关矩阵分析

如果微波测试系统中有很多个测试的对象，开关矩阵结构能够使系统的灵活性得到最大限度的保障。

建设20GHz微波开关矩阵，要以SP6T多路复用开关作为基础性的器件，将每一个单元的前4个通道连接起来，建立信号通路。其余的两个通道，一个与端接器进行连接，使得信号源得以保护。第二个可以作为扩展端，与结构相同的产品连接起来，形成更大的开关系统，这个通道默认是断开的，使信号通路缩短，使系统带宽作用得到提升。

结束语：在射频、微波测试领域中，开关系统有着极为广泛的应用，新的产品以及新的思路也大量出现，信息技术以及科学技术的发展，使得测试技术也实现了很好的进步，开关技术是测试技术的典型，在未来发展中，用户对于设备、可维护性也提出了较高的要求，未来开关系统在集成、切换、承载功率等方面都能够实现良好的進步与发展。

参 考 文 献

[1]王琦. 自动测试系统中的射频与微波开关[J]. 国外电子测量技术，2016，05：4-5.

[2]任宇辉，昂正全. 微波测试系统中开关网络的设计与实现[J]. 电讯技术，2011，03：98-101.

[3]周烨. 某通信自动测试系统中射频适配器的设计[J]. 国外电子测量技术，2011，06：40-43.