開關矩陣裝置及包含該裝置的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)提供一種開關矩陣裝置，其包括排成n行3列的多個n輸入n輸出單元；第一列單元的輸入端構(gòu)成該裝置的輸入端；第一列每個單元的輸出端分別與第二列各個單元的某輸入端電連接，第二列每個單元的輸出端分別與第三列各個單元的某輸入端電連接，彼此電連接的輸出端和輸入端一一對應；第三列單元的輸出端構(gòu)成該裝置的輸出端，其中，所述單元的功能為，根據(jù)預定的控制信號，從其任一輸出端輸出的信號為從其預定的任一輸入端輸入的信號。還提供一種遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，其包括天線設備、信道設備和記錄設備，還包括開關矩陣裝置及控制裝置，開關矩陣裝置插在天線設備和信道設備之間以優(yōu)化設備的配置，控制裝置設置開關矩陣裝置的切換狀態(tài)。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收
，具體說，涉及一種開關矩陣裝置以及包含該裝置的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前，在遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收站內(nèi)建立的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)一般包括多套遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)，每套子系統(tǒng)自成一體，彼此之間基本上是相互獨立的。圖1是示意圖，示出了現(xiàn)有的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)。如圖1所示，現(xiàn)有的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)包括多套遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)，每套子系統(tǒng)主要包含天線設備10、信道設備20以及記錄設備30，其中，信道設備20主要包括變頻器21和解調(diào)器22。天線設備10接收衛(wèi)星射頻信號，由天線設備10接收的衛(wèi)星射頻信號經(jīng)過信道設備20降頻和解調(diào)后變成基帶信號，該基帶信號由記錄設備30進行記錄。一套遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收子系統(tǒng)只包含一套天線設備10，但可根據(jù)該套天線設備10所要接收的衛(wèi)星信號的下傳通道的數(shù)量，為該套天線設備10配備相應數(shù)量的信道設備20，以便使不同下傳通道的衛(wèi)星信號經(jīng)天線設備10接收后，由不同的信道設備20來處理。這種情況下，如圖1所示，可在天線設備10與多套信道設備20之間設置切換開關90。在其它的情形中，可在天線設備10與多套信道設備20之間可設置功分器(未示出)，以便將天線設備10接收的衛(wèi)星信號同時傳輸?shù)礁魈仔诺涝O備20上。雖然如此，但總的來說，現(xiàn)有的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)之間難以復用。由于信道設備的性能和配置問題，每套子系統(tǒng)最多只能接收少數(shù)幾顆衛(wèi)星下傳的信號，有時為了不失去接收衛(wèi)星信號的機會而不得不在故障狀態(tài)下工作。雖然在遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)中設置一些切換開關能夠?qū)崿F(xiàn)一些復用功能，但這些切換開關的切換能力較弱，還不足以整合整個系統(tǒng)的資源。特別是，對于大型遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)(例如，具有十多套天線設備和/或信道設備甚至更多)來說，系統(tǒng)資源的整合更加困難。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題而做出，其目的在于提供一種開關矩陣裝置以及包含該裝置的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，使得在具有該開關矩陣裝置的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)中，每套信道設備都能夠通過該開關矩陣裝置獨立地與任何天線設備建立連接，從而便于對系統(tǒng)內(nèi)的各種設備進行整合和復用。根據(jù)本技術(shù)的一個方面，提供一種開關矩陣裝置，其包括3η個功能相同且各具η個輸入端和η個輸出端的開關矩陣單元，該3η個開關矩陣單元排成η行3列；第一列的η個開關矩陣單元的共η2個輸入端構(gòu)成該開關矩陣裝置的輸入端；第一列的每個開關矩陣單元的η個輸出端分別與第二列的各個開關矩陣單元的一個輸入端電連接，且彼此電連接的輸出端和輸入端一一對應；第二列的每個開關矩陣單元的η個輸出端分別與第三列的各個開關矩陣單兀的一個輸入端電連接，且彼此電連接的輸出端和輸入端 對應；第三列的η個開關矩陣單元的共η2個輸出端構(gòu)成該開關矩陣裝置的輸出端，其中，所述具有η個輸入端和η個輸出端的開關矩陣單元的功能為，根據(jù)預定的控制信號，從該開關矩陣單元的任一輸出端輸出的信號為從該開關矩陣單元的預定的任一輸入端輸入的信號；η為自然數(shù)，η彡2。優(yōu)選地，上述第一列的第i個開關矩陣單元的第j個輸出端可以與第二列的第j個開關矩陣單元的第i個輸入端電連接；第二列的第i個開關矩陣單元的第j個輸出端可以與第三列的第j個開關矩陣單元的第i個輸入端電連接，i，j為自然數(shù)，I ^ i ^n,I < j < η。另外，優(yōu)選地，所述具有η個輸入端和η個輸出端的開關矩陣單元可以包括η個補償放大器、η個η功分器和η個η選I選擇器，其中，每個輸入端與其對應的補償放大器的輸入端電連接；該補償放大器的輸出端與其對應的η功分器的輸入端電連接；該η功分器的η個輸出端分別與各個η選I選擇器中的一個輸入端電連接,且彼此電連接的輸出端和輸入端一一對應；所述η個η選I選擇器的輸出端構(gòu)成了所述開關矩陣單元的η個輸出端。進一步優(yōu)選地，第i個η功分器的第j個輸出端與第j個η選I選擇器的第i個輸入端電連接，i，j為自然數(shù)，I彡i彡η, I彡j彡η。在遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)的應用中，所述開關矩陣單元為射頻開關矩陣單元，所述開關矩陣裝置為射頻開關矩陣裝置。另外，優(yōu)選地，所述開關矩陣裝置為16X16開關矩陣裝置，即上述11=4。根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供一種遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，其包括多套天線設備、多套信道設備以及多套記錄設備，還包括如前面所述的開關矩陣裝置以及控制裝置，其中，不同的天線設備與所述開關矩陣裝置的不同的輸入端電連接，不同的信道設備與所述開關矩陣裝置的不同的輸出端電連接，每套記錄設備與其對應的信道設備電連接，所述控制裝置與所述開關矩陣裝置電連接，用于設置所述開關矩陣裝置的切換狀態(tài)。優(yōu)選地，上述遙感 衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)還可以包括測試信號源、第一切換裝置和測試信號檢測電路，其中，所述第一切換裝置包括兩組輸入端和一組輸出端，該兩組輸入端分別與所述測試信號源和所述多套天線設備電連接，該一組輸出端與所述開關矩陣裝置的輸入端電連接；所述開關矩陣裝置的輸出端還與所述測試信號檢測電路電連接；所述控制裝置還與所述第一切換裝置電連接，用于設置該第一切換裝置的切換狀態(tài)。進一步優(yōu)選地，上述遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)還可以包括備用開關矩陣裝置和第二切換裝置，其中，該備用開關矩陣裝置與所述開關矩陣裝置相同；所述第二切換裝置包括一組輸入端和兩組輸出端，該一組輸入端與所述第一切換裝置的輸出端電連接，該兩組輸出端分別與所述開關矩陣裝置和所述備用開關矩陣裝置的輸入端電連接；所述備用開關矩陣裝置的輸出端與所述開關矩陣裝置的輸出端電連接；所述控制裝置分別還與所述第二切換裝置和所述備用開關矩陣裝置電連接，用于設置該第二切換裝置和該備用開關矩陣裝置的切換狀態(tài)。另外，優(yōu)選地，上述遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)還可以包括顯示裝置，所述控制裝置還與該顯示裝置電連接，用于在該顯示裝置上顯示所述遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)的狀態(tài)。另外，優(yōu)選地，在上述遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)中，所述控制裝置可以包括遠程控制接口，用于與遠程控制設備電連接。根據(jù)上面的描述以及實踐可知，本技術(shù)提供一種開關矩陣裝置，通過設置其狀態(tài)，可以使其每個輸出端能獨立地與任一輸入端建立連接。在遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)的多套天線設備和多套信道設備之間插入所述開關矩陣裝置后，每套信道設備都能夠通過該開關矩陣裝置獨立地與任何天線設備建立連接，從而便于對系統(tǒng)內(nèi)的各種設備進行整合和復用。本技術(shù)所述的開關矩陣裝置能夠運用在大型遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)(例如，具有十多套天線設備和/或信道設備甚至更多)中。另外，本技術(shù)還提供一種具有備用開關矩陣裝置的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，當該系統(tǒng)中原來的開關矩陣裝置需要檢修時，可以馬上啟用備用開關矩陣裝置來實現(xiàn)天線設備到信道設備的自由切換，從而增大了系統(tǒng)的可靠性。此外，可以通過遠程控制來設置開關矩陣裝置的狀態(tài)，并且可以在顯示裝置上將開關矩陣裝置的狀態(tài)以及系統(tǒng)中其它設備的狀態(tài)直觀地顯示出來，從而可對開關矩陣裝置進行靈活、快捷、實時的控制，并可對設備的狀態(tài)進行遠程監(jiān)測，整個系統(tǒng)操作難度小、響應時間短并且設備管理方便。附圖說明圖1為示意圖，示出了現(xiàn)有的遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)的構(gòu)造；圖2為電路圖，示出了一種2X2開關矩陣單元的結(jié)構(gòu)；圖3為電路圖，示出了本技術(shù)的一個實施例本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種開關矩陣裝置，其特征在于，包括3n個功能相同且各具n個輸入端和n個輸出端的開關矩陣單元，該3n個開關矩陣單元排成n行3列；第一列的n個開關矩陣單元的共n2個輸入端構(gòu)成該開關矩陣裝置的輸入端；第一列的每個開關矩陣單元的n個輸出端分別與第二列的各個開關矩陣單元的一個輸入端電連接，且彼此電連接的輸出端和輸入端一一對應；第二列的每個開關矩陣單元的n個輸出端分別與第三列的各個開關矩陣單元的一個輸入端電連接，且彼此電連接的輸出端和輸入端一一對應；第三列的n個開關矩陣單元的共n2個輸出端構(gòu)成該開關矩陣裝置的輸出端，其中，所述具有n個輸入端和n個輸出端的開關矩陣單元的功能為，根據(jù)預定的控制信號，從該開關矩陣單元的任一輸出端輸出的信號為從該開關矩陣單元的預定的任一輸入端輸入的信號；n為自然數(shù)，n≥2。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種開關矩陣裝置，其特征在于，包括3η個功能相同且各具η個輸入端和η個輸出端的開關矩陣單元，該3η個開關矩陣單元排成η行3列；第一列的η個開關矩陣單元的共η2個輸入端構(gòu)成該開關矩陣裝置的輸入端；第一列的每個開關矩陣單元的η個輸出端分別與第二列的各個開關矩陣單兀的一個輸入端電連接，且彼此電連接的輸出端和輸入端對應；第二列的每個開關矩陣單元的η個輸出端分別與第三列的各個開關矩陣單元的一個輸入端電連接，且彼此電連接的輸出端和輸入端對應；第三列的η個開關矩陣單兀的共η2個輸出端構(gòu)成該開關矩陣裝置的輸出端，其中，所述具有η個輸入端和η個輸出端的開關矩陣單元的功能為，根據(jù)預定的控制信號，從該開關矩陣單元的任一輸出端輸出的信號為從該開關矩陣單元的預定的任一輸入端輸入的信號；η為自然數(shù)，n ^ 2。2.如權(quán)利要求1所述的開關矩陣裝置，其特征在于，第一列的第i個開關矩陣單元的第j個輸出端與第二列的第j個開關矩陣單元的第i個輸入端電連接；第二列的第i個開關矩陣單元的第j個輸出端與第三列的第j個開關矩陣單元的第i個輸入端電連接，i，j為自然數(shù)，I彡i彡η, I彡j彡η。3.如權(quán)利要求1所述的開關矩陣裝置，其特征在于，所述具有η個輸入端和η個輸出端的開關矩陣單元包括η個補償放大器、η個η功分器和η個η選I選擇器，其中，每個輸入端與其對應的補償放大器的輸入端電連接；該補償放大器的輸出端與其對應的η功分器的輸入端電連接；該η功分器的η個輸出端分別與各個η選I選擇器中的一個輸入端電連接，且彼此電連接的輸出端和輸入端對應；所述η個η選I選擇器的輸出端構(gòu)成了所述開關矩陣單元的η個輸出端。4.如權(quán)利要求3所述的開關矩陣裝置，其特征在于，第i個η功分器的第j個輸出端與第j個η選I選擇器的第i個輸入端電連接，i，j為自然數(shù)，I ^ i ^ n, I ^ j ^ rio5.如權(quán)利要求1-4中的任一權(quán)利要求所述的開關矩陣裝置，其特征在于，所述開關矩陣單元為射頻開關矩陣...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙克明，張洪群，馮旭祥，李安，祝自軍，陳勃，李書科，王德林，張智慧，
申請(專利權(quán))人：中國科學院對地觀測與數(shù)字地球科學中心， 石家莊信科微波技術(shù)有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11