專利名稱：微波開關(guān)及功率放大器熱備份與互助系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及通訊設(shè)備中具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)結(jié)構(gòu)；以及在無線接入及微波系統(tǒng)中采用該結(jié)構(gòu)微波開關(guān)實(shí)現(xiàn)的射頻功率放大器的N+1熱備份與互助系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
微波單刀雙擲開關(guān)廣泛應(yīng)用于無線射頻系統(tǒng)或微波系統(tǒng)中，進(jìn)行信號(hào)的切換。功分器也在射頻系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，將某一輸入功率按一定的比例分配到各分支電路中，或者反過來用于功率合路。在低頻電路中，由于波長遠(yuǎn)大于傳輸線或元件尺寸，屬于集總參數(shù)電路，任何時(shí)刻，傳輸線上的各點(diǎn)電位處處相等，但在微波領(lǐng)域，隨著波長縮短至與傳輸線長度相比擬的程度，傳輸線的特性就完全不同了，傳輸線上的電位不是處處相等的。例如，25％波長的傳輸線，在微波電路是一個(gè)重要的分布參數(shù)元件。如圖1所示，端口一到端口二之間的傳輸是主信號(hào)通路，如果有一段25％波長的傳輸線也接在這段主信號(hào)通路，且另一端短路，相當(dāng)于這段25％波長的傳輸線對(duì)微波信號(hào)沒有作用，雖然傳輸線終端是對(duì)地短路點(diǎn)，但在傳輸線上相隔25％波長的地方，就一定是對(duì)地開路點(diǎn)。與低頻電路不一樣，在圖1中，微波信號(hào)不會(huì)跑到接地點(diǎn)消失，而只能從端口一順利傳輸?shù)蕉丝诙?，也能從端口二順利傳輸?shù)蕉丝谝弧?br> 利用傳輸線的這種特征，把接地點(diǎn)換成開關(guān)，就成為微波開關(guān)電路。如圖2所示，常用的微波單刀雙擲開關(guān)由三段特征阻抗為Z0的傳輸線呈星形接法，連接在一起，當(dāng)開關(guān)器件SW1閉合、SW2斷開時(shí)，端口一與端口三是連通的；當(dāng)SW1斷開、SW2閉合時(shí)，端口一與端口二是連通的，開關(guān)器件SW1、SW2可采用微波PIN二極管。由此可見，在端口一輸入微波信號(hào)時(shí)，單刀雙擲開關(guān)只有兩種狀態(tài)，一種狀態(tài)是端口二有信號(hào)、端口三無信號(hào)，另一種狀態(tài)是端口三有信號(hào)、端口二無信號(hào)。若按照低頻電路的思路，SW2、SW3同時(shí)斷開時(shí)，端口一的信號(hào)能到達(dá)端口二，也能到達(dá)端口三，但這種電路狀態(tài)有很大的缺點(diǎn)在圖2中的A點(diǎn)“三岔口”處，阻抗不連續(xù)，從任一端口向內(nèi)傳輸?shù)奈⒉ㄐ盘?hào)，都會(huì)有反射信號(hào)到輸入端，并且理論上可計(jì)算出，任意端口的回波損耗都是-9.5dB，這個(gè)指標(biāo)太差了，而常規(guī)微波設(shè)備的回波損耗指標(biāo)的一般要求是至少優(yōu)于-18dB，因此根本不具有實(shí)用價(jià)值。很明顯，這種單刀雙擲開關(guān)的功率分配與合路功能很差，不能應(yīng)用于放大器熱備份與互助系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術(shù)中還有一種用微波電子開關(guān)芯片或微波繼電器、功分器組合出一種拓樸結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的切換、信號(hào)的分路與合路功能，但電路復(fù)雜，使用器件多，從而導(dǎo)致可靠性下降、成本上升。
射頻功率放大器廣泛應(yīng)用在無線接入及微波系統(tǒng)中，進(jìn)行信號(hào)的放大，在系統(tǒng)中是一個(gè)重要的部件，在CDMA無線接入多載波系統(tǒng)中，如果某個(gè)扇區(qū)的功放有故障，這個(gè)扇區(qū)的手機(jī)用戶就打不通電話，將對(duì)移動(dòng)通信運(yùn)營商的服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響，所以，CDMA無線接入多載波系統(tǒng)對(duì)功率放大器的穩(wěn)定性和可靠性提出了很高的要求。但功率放大器工作在大電流、高電壓狀態(tài)，熱環(huán)境也不好，容易出問題。所以要開發(fā)功率放大器的熱備份技術(shù)，以提高穩(wěn)定性。
以下都以三扇區(qū)為例。如圖3所示，常規(guī)的技術(shù)是每個(gè)扇區(qū)都有至少一個(gè)功率放大器，任何一個(gè)功率放大器都是只放大本扇區(qū)的輸入信號(hào)，與其它扇區(qū)信號(hào)無關(guān)，功率放大器之間沒有關(guān)系，互相隔離。IN1的輸入信號(hào)經(jīng)功率放大器PA1放大后，到達(dá)某扇區(qū)的天饋S1，IN2的輸入信號(hào)經(jīng)功率放大器PA2放大后到達(dá)S2，同樣，IN3的輸入信號(hào)經(jīng)功率放大器PA3放大后到達(dá)S3。如果PA1損壞，則本扇區(qū)無信號(hào)輸出，本扇區(qū)的所有終端移動(dòng)用戶都無法接入系統(tǒng)。這樣會(huì)損害移動(dòng)運(yùn)營商的信譽(yù)，同樣對(duì)設(shè)備制造商的信譽(yù)有不利的影響。這種常規(guī)的無熱備份和互助裝置的方案，要求功率放大器有很高的可靠性。
目前，有一種功率放大器熱備份與互助技術(shù)方案，如圖4所示。該技術(shù)方案采用了3dB電橋耦合器混合矩陣，(以4×4矩陣為例說明)，由前混合矩陣、功率放大器矩陣、后混合矩陣組成。與傳統(tǒng)的無熱備份和互助技術(shù)方案不同的是，功率放大器矩陣中的任何一個(gè)功率放大器，都共同放大三個(gè)扇區(qū)的輸入信號(hào)。前混合矩陣起分路作用，后混合矩陣起合路作用。其工作原理如下輸入信號(hào)IN1經(jīng)過前混合矩陣，分成四路幅度相等、相位按次序各相差90度的信號(hào)，分別到達(dá)四個(gè)功率放大器的輸入端。四路信號(hào)經(jīng)過放大后，再輸入到同樣結(jié)構(gòu)的后混合矩陣，合成為一路信號(hào)，到達(dá)扇區(qū)1的天饋S1。由于各路信號(hào)間存在按次序相位差90度的關(guān)系，在理想情況下，IN1的信號(hào)經(jīng)分路、放大、合路后，不會(huì)在天饋S2、S3端口輸出，也不會(huì)在匹配電阻上有信號(hào)。同樣的道理，IN2的輸入信號(hào)僅在S2端輸出信號(hào)，不會(huì)在其它端口輸出信號(hào)；而IN3的輸入信號(hào)僅在S3端輸出信號(hào)，不會(huì)在其它端口輸出信號(hào)。
與傳統(tǒng)的無熱備份與互助功能的方案相比，本方案如果不考慮合分路的損耗，理論上每扇區(qū)輸出到天饋的信號(hào)功率都可提高1.23dB。
采用上述技術(shù)方案，當(dāng)其中任何一個(gè)功率放大器失效后，剩下的三個(gè)功率放大器仍正常工作，IN1的輸入信號(hào)經(jīng)過此系統(tǒng)放大后，可到達(dá)扇區(qū)1的天饋S1。IN2、IN3輸入信號(hào)也同樣分別到達(dá)S2、S3。三個(gè)扇區(qū)的手機(jī)用戶都能接入系統(tǒng)，不會(huì)出現(xiàn)在常規(guī)技術(shù)方案中，某扇區(qū)所有手機(jī)用戶無法接入系統(tǒng)的情況，可以實(shí)現(xiàn)功率放大器的熱備份及互助。
但是，由于在前混合矩陣分路時(shí)，要求每路信號(hào)都分成四路幅度相等、相位相差各90度的信號(hào)，這樣混合信號(hào)在后混合矩陣合路時(shí)，僅是靠信號(hào)間幅度和相位差的關(guān)系來抵消非本扇區(qū)的信號(hào)，因此對(duì)信號(hào)幅度和相位的要求非常高，下述因素都會(huì)導(dǎo)致抵消不徹底而發(fā)生扇區(qū)間串?dāng)_現(xiàn)象，造成扇區(qū)隔離度下降。這是一個(gè)致命的缺陷，所以沒有大規(guī)模推廣開來。影響分合路時(shí)的幅度和相位關(guān)系而導(dǎo)致抵消不徹底的因素有1、設(shè)計(jì)和工藝加工上的原因，3dB電橋耦合器的耦合度，不是理想的3dB。
2、即使是理想的3dB電橋耦合器，也只有在中心頻率點(diǎn)才同時(shí)符合相位和耦合度要求，偏離中心頻率，幅度和相位差在理論上就不能同時(shí)符合要求。
3、前混合矩陣中的A1、A2、A3、A4四段傳輸線的電長度如果不一致，會(huì)導(dǎo)致附加的相位差。
4、連接前混合矩陣與功率放大器間的傳輸線B1、B2、B3、B4的電長度不一致，會(huì)導(dǎo)致附加的相位差。
5、連接后混合矩陣與功率放大器間的傳輸線C1、C2、C3、C4的電長度不一致，會(huì)導(dǎo)致附加的相位差。
6、后混合矩陣中的D1、D2、D3、D4四段傳輸線的電長度不一致，會(huì)導(dǎo)致附加的相位差。
7、功率放大器PA1、PA2、PA3、PA4之間的特性不一致，主要是增益和相位差，這個(gè)要求非常高。功率放大器一定要經(jīng)過嚴(yán)格的挑選配對(duì)，一般要求增益差在0.5dB內(nèi)，相位差在5度以內(nèi)。
由此可見，該技術(shù)方案對(duì)工藝及器件一致性要求極高，近乎苛刻，否則扇區(qū)間的隔離度很難做到25dB，而這個(gè)指標(biāo)已經(jīng)滿足不了CDMA系統(tǒng)的協(xié)議要求，更遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了特殊扇區(qū)配置條件下的鄰頻干擾要求。除此而外，當(dāng)系統(tǒng)在商用過程中，需要更換其中一個(gè)功率放大器時(shí)，則要找到與更換的功率放大器增益和相位完全一致的功率放大器才行，一般要找到同一個(gè)廠家的同批次產(chǎn)品，或者，四個(gè)功率放大器都要同時(shí)更換成經(jīng)過挑選配對(duì)的，器件的互換性差也限制了該方案的推廣和采用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種微波單刀雙擲開關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的微波單刀雙擲開關(guān)既具有信號(hào)切換功能，又可以實(shí)現(xiàn)功率分配與合路功能，并且電路簡單、實(shí)用。
本發(fā)明的另一目的是利用本發(fā)明微波單刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)N個(gè)扇區(qū)射頻功率放大器的熱備份與互助功能，并且作到扇區(qū)間隔離度高，同時(shí)又對(duì)功率放大器和傳輸線等器件一致性要求低，滿足實(shí)際使用需求。
本發(fā)明的又一目的是提供一種利用本發(fā)明微波單刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)N個(gè)扇區(qū)射頻功率放大器的熱備份與互助的方法。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)，包括多段傳輸線及多個(gè)開關(guān)器件；第四傳輸線的第一端與第一傳輸線及第二傳輸線的第一端互相連接，形成合路端口；且第四傳輸線的第二端與第六傳輸線及第七傳輸線的第一端互相連接，其相交處與地之間連接第三開關(guān)器件；第三傳輸線的第一端與第一傳輸線的第二端連接，并且其相交處與地之間連接第一開關(guān)器件；第三傳輸線的第二端與所述第六傳輸線的第二端相接，形成第一分路端口；第五傳輸線的第一端與第二傳輸線的第二端連接，并且其相交處與地之間連接第二開關(guān)器件；第五傳輸線的第二端與所述第七傳輸線的第二端相接，形成第二分路端口。
所述的微波單刀雙擲開關(guān)，其中所述的傳輸線均為25％波長線；所述第一及第二、第三、第五、第六、第七傳輸線的特征阻抗均為Z0，而所述第四傳輸線的特征阻抗為 所述的微波單刀雙擲開關(guān)，其中所述的開關(guān)器件采用PIN二極管。
另一種具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)，包括多段傳輸線及多個(gè)開關(guān)器件；第一傳輸線的第一端與第二傳輸線、第四傳輸線及第四’傳輸線的第一端互相連接，形成合路端口；第四傳輸線的第二端與第六傳輸線的第一端相接，其相交處與地之間連接第三開關(guān)器件；第四’傳輸線的第二端與第七傳輸線的第一端相接，其相交處與地之間連接第四開關(guān)器件；并且第四傳輸線的第二端與第四’傳輸線的第二端之間連接一匹配電阻；第三傳輸線的第一端與第一傳輸線的第二端連接，并且其相交處與地之間連接第一開關(guān)器件；第三傳輸線的第二端與所述第六傳輸線的第二端相接，形成第一分路端口；第五傳輸線的第一端與第二傳輸線的第二端連接，并且其相交處與地之間連接第二開關(guān)器件；第五傳輸線的第二端與所述第七傳輸線的第二端相接，形成第二分路端口。
上述的微波單刀雙擲開關(guān)，其中所述的傳輸線均為25％波長線；所述第一及第二、第三、第五、第六、第七傳輸線的特征阻抗均為Z0，而所述第四及第四’傳輸線的特征阻抗為 所述匹配電阻的阻值為2Z0。
上述的微波單刀雙擲開關(guān)，其中所述的開關(guān)器件采用PIN二極管。
采用第一種所述微波單刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)的射頻功率放大器的熱備份與互助系統(tǒng)，包括N個(gè)功率放大器及一個(gè)與所述功率放大器相同的備份放大器；還包括N對(duì)具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)；每個(gè)所述功率放大器的的輸入端與一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口相接，而輸出端與一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的后置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口相接；且前置微波單刀雙擲開關(guān)的合路端口為微波信號(hào)的輸入端；后置微波單刀雙擲開關(guān)的合路端口與天饋系統(tǒng)連接；且所述N對(duì)開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的第二分路端口共同連接至所述備份功率放大器的輸入端；所述N對(duì)開關(guān)中的后置微波單刀雙擲開關(guān)的第二分路端口共同連接至所述備份功率放大器的輸出端；其中，N為扇區(qū)數(shù)，是大于0的正整數(shù)。
采用第二種所述微波單刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)的射頻功率放大器的熱備份與互助系統(tǒng)，包括N個(gè)功率放大器及一個(gè)與所述功率放大器相同的備份放大器；其特征在于還包括N對(duì)具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)；每個(gè)所述功率放大器的的輸入端與一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口相接，而輸出端與一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的后置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口相接；且前置微波單刀雙擲開關(guān)的合路端口為微波信號(hào)的輸入端；后置微波單刀雙擲開關(guān)的合路端口接天饋系統(tǒng)；且所述N對(duì)開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的第二分路端口共同連接至所述備份功率放大器的輸入端；所述N對(duì)開關(guān)中的后置微波單刀雙擲開關(guān)的第二分路端口共同連接至所述備份功率放大器的輸出端；其中，N為扇區(qū)數(shù)，是大于0的正整數(shù)。
采用第一種所述微波單刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)的射頻功率放大器的熱備份與互助裝置，包括一功率放大器及一個(gè)與所述功率放大器相同的備份放大器；還包括一對(duì)具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)；所述一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口與所述功率放大器的的輸入端相接，其第二分路端口與所述備份功率放大器的輸入端相接，其合路端口為微波信號(hào)的輸入端；而所述一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的后置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口與所述功率放大器的的輸出端相接，其第二分路端口與所述備份功率放大器的輸出端相接，其合路端口接天饋系統(tǒng)。
采用第二種所述微波單刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)的射頻功率放大器的熱備份與互助裝置，包括一功率放大器及一個(gè)與所述功率放大器相同的備份放大器；還包括一對(duì)具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)；所述一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口與所述功率放大器的的輸入端相接，其第二分路端口與所述備份功率放大器的輸入端相接，其合路端口為微波信號(hào)的輸入端；而所述一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的后置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口與所述功率放大器的的輸出端相接，其第二分路端口與所述備份功率放大器的輸出端相接，其合路端口接天饋系統(tǒng)。
一種射頻功率放大器的N+1熱備份的方法，用于無線接入及微波系統(tǒng)的N個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)包括一個(gè)相同的主功率放大器及一對(duì)與主功率放大器連接具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)；還包括一個(gè)各扇區(qū)共用的備份功率放大器；所述方法包括如下步驟A、每個(gè)扇區(qū)的所述主功率放大器的輸入端與一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的一分路端口相接，而輸出端與后置微波單刀雙擲開關(guān)的一分路端口相接；且輸入信號(hào)從前置微波單刀雙擲開關(guān)的合路端口接入，而后置微波單刀雙擲開關(guān)的合路端口與天饋系統(tǒng)連接；且所述N對(duì)開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的另一分路端口共同連接至所述備份功率放大器的輸入端；所述N對(duì)開關(guān)中的后置微波單刀雙擲開關(guān)的另一分路端口共同連接至所述備份功率放大器的輸出端；B、設(shè)置各扇區(qū)的所述微波單刀雙擲開關(guān)，使得每個(gè)扇區(qū)的功率放大器處于正常工作狀態(tài)；C、當(dāng)某一扇區(qū)的所述功率放大器出現(xiàn)故障時(shí)，切換該扇區(qū)的微波單刀雙擲開關(guān)，使所述備份功率放大器替換所述故障功率放大器；其中，N為扇區(qū)數(shù)，是大于0的正整數(shù)。
所述的方法，其中步驟B所述的設(shè)置各扇區(qū)的所述微波單刀雙擲開關(guān)，還包括使所述備份功率放大器處于不工作或待機(jī)狀態(tài)；所述的方法，其中步驟B所述的設(shè)置各扇區(qū)的所述微波單刀雙擲開關(guān)，還包括使所述備份功率放大器作為某一扇區(qū)的互助裝置，處于正常工作狀態(tài)。
本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明所述的微波單刀雙擲開關(guān)具有信號(hào)切換及功率分配與功率合路功能，拓寬了微波單刀雙擲開關(guān)的使用環(huán)境；由于采用了技術(shù)方案所述的非常巧妙和精簡的傳輸線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，電路簡單、工藝成熟、成本低、易于實(shí)現(xiàn)，并使端口的阻抗匹配特性好，端口無反射信號(hào)，因此具有很強(qiáng)的實(shí)用性，能夠應(yīng)用于放大器熱備份與互助系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一效果是，由于所述的熱備份與互助系統(tǒng)中每個(gè)扇區(qū)都有一個(gè)功率放大器，并且系統(tǒng)中還有一個(gè)備份的功率放大器，該備份功率放大器為系統(tǒng)所共有不屬于任何扇區(qū)，因此，當(dāng)其中一個(gè)功率放大器出現(xiàn)故障時(shí)，備份的功率放大器在不停電停機(jī)的情況下，立即替代出故障的功率放大器工作實(shí)現(xiàn)備份功能；而在正常情況下，此備份的功率放大器也可用于任意一個(gè)扇區(qū)，與本扇區(qū)的功率放大器并行工作，實(shí)現(xiàn)互助，可使此扇區(qū)的輸出功率增大3dB。由于N個(gè)功率放大器中的任何一個(gè)，都只放大一個(gè)扇區(qū)的信號(hào)，所以采用此系統(tǒng)，扇區(qū)間的隔離度與功率放大器的一致性無關(guān)，正常情況下，扇區(qū)間隔離度可做到30dB以上，這是現(xiàn)有技術(shù)3dB電橋耦合器矩陣方案做不到的。同時(shí)該技術(shù)方案對(duì)功率放大器等器件的一致性要求不高，功率放大器雖然也挑對(duì)配對(duì)，但配對(duì)要求很寬松，并且不影響扇區(qū)隔離度，僅對(duì)互助情況下的合成功率增益有影響。具有很高的扇區(qū)隔離度以及良好的器件間的互換性，使得本發(fā)明的熱備份裝置具有很高的實(shí)際使用價(jià)值，更易于在通信設(shè)備中推廣和采用。


圖1為終端對(duì)地短路的25％波長傳輸線圖2為常規(guī)微波單刀雙擲開關(guān)拓樸結(jié)構(gòu)圖3為常規(guī)的無熱備份和互助功能的三扇區(qū)功率放大器圖4為3dB電橋耦合器混合矩陣組成的熱備份與互助方案圖5為第一種具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)拓樸結(jié)構(gòu)圖6為功分器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖7為第二種具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)拓樸結(jié)構(gòu)圖8為本發(fā)明第一種功率放大器3+1熱備份與互助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖9為本發(fā)明第一種功率放大器1+1熱備份及互助裝置結(jié)構(gòu)示意圖10為本發(fā)明第二種功率放大器1+1熱備份及互助裝置結(jié)構(gòu)示意圖11為本發(fā)明第二種功率放大器3+1熱備份與互助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明
如圖5所示，一種具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)，由七段傳輸線及三個(gè)開關(guān)器件構(gòu)成；所述七段傳輸線的長度均為25％波長傳輸線，互相連接，構(gòu)成一個(gè)“日”字型；并且每段傳輸線都能與某個(gè)開關(guān)器件一起構(gòu)成微波開關(guān)；其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式為第四傳輸線D的第一端與第一傳輸線A及第二傳輸線B的第一端互相連接，形成合路端口；且第四傳輸線D的第二端與第六傳輸線F及第七傳輸線G的第一端互相連接，其相交處與地之間連接第三開關(guān)器件SW3；第三傳輸線C的第一端與第一傳輸線A的第二端連接，并且其相交處與地之間連接第一開關(guān)器件SW1；第三傳輸線C的第二端與所述第六傳輸線F的第二端相接，形成分路端口一；第五傳輸線E的第一端與第二傳輸線B的第二端連接，并且其相交處與地之間連接第二開關(guān)器件SW2；第五傳輸線E的第二端與所述第七傳輸線G的第二端相接，形成分路端口二。
上述結(jié)構(gòu)中，傳輸線A、B、C、E、F、G的特征阻抗為Z0，而傳輸線D的特征阻抗為 當(dāng)從合路端口輸入一微波信號(hào)時(shí)，上述結(jié)構(gòu)的微波單刀雙擲開關(guān)的工作狀態(tài)及實(shí)現(xiàn)信號(hào)切換及分路功能如下狀態(tài)一設(shè)置SW1斷開、SW2閉合、SW3閉合，由于SW2閉合短路到地，合路端口的微波信號(hào)不會(huì)從傳輸線B通過，同樣，由于SW3閉合，微波信號(hào)也不會(huì)從傳輸線D通過，所以微波信號(hào)只能從傳輸線A、C通過；又由于SW3閉合，傳輸線C上的信號(hào)不能從傳輸線F通過，而只能到達(dá)分路端口一。也就是說，合路端口和分路端口一是直通的，而與分路端口二是隔離的，即輸入的微波信號(hào)可以通過分路端口一輸出。
狀態(tài)二設(shè)置SW1閉合、SW2斷開、SW3閉合，分析過程與狀態(tài)一的分析過程相同，其狀態(tài)為合路端口與分路端口二是直通的，而與分路端口一是隔離的，即輸入的微波信號(hào)可以通過分路端口二輸出。由狀態(tài)一和狀態(tài)二的分析可見，該結(jié)構(gòu)的微波單刀雙擲開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)切換功能。
狀態(tài)三設(shè)置SW1閉合、SW2閉合、SW3斷開，此時(shí)，由于SW1閉合，端口一的微波信號(hào)不能從傳輸線A通過，由于SW2閉合，分路端口二的微波信號(hào)也不能從傳輸線B通過，所以，只能從傳輸線D通過。微波信號(hào)到達(dá)傳輸線F、G相交處之后，分成等功率的兩路信號(hào)，一路信號(hào)經(jīng)過傳輸線F，由于SW1是閉合的，信號(hào)不能通過傳輸線C，所以只能到達(dá)分路端口一；同樣，另一路信號(hào)經(jīng)過傳輸線G到分路端口二。在這種狀態(tài)下，整個(gè)電路等效如圖6，合路路口的輸入信號(hào)等功率地分成兩路信號(hào)，分別到達(dá)分路端口一和分路端口二，也就是具有功率分配功能。
在如圖6所示的狀態(tài)三時(shí)，與現(xiàn)有技術(shù)圖2所示的“三岔口”A點(diǎn)不同，傳輸線D的兩端位置，雖然都是阻抗不連續(xù)，但是由于傳輸線D滿足下列條件傳輸線D上端的輸入阻抗是Z0，傳輸線D下端相當(dāng)于兩段特征阻抗為Z0的傳輸線F、G并聯(lián)，所以其輸入阻抗是Z0/2；傳輸線的D特征阻抗是 傳輸線D的長度是25％波長；所以傳輸線D是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的阻抗變換器，在中心頻率點(diǎn)處，無反射信號(hào)，而在接近中心頻率點(diǎn)處，反射信號(hào)也可忽略，從而具有實(shí)用價(jià)值。
上述結(jié)構(gòu)的微波單刀雙擲開關(guān)，如果微波信號(hào)僅從分路端口一或僅從分路端口二輸入，分析過程與上面相同，相當(dāng)于常規(guī)的單刀雙擲開關(guān)。如果分路端口一和分路端口二輸入等幅等相位的微波信號(hào)，且SW1、SW2閉合，SW3斷開時(shí)，這個(gè)微波單刀雙擲開關(guān)就具有功率合路功能。
本發(fā)明所述的微波單刀雙擲開關(guān)的拓樸結(jié)構(gòu)很巧妙，每段傳輸線A、B、C、D、E、F、G都能與某個(gè)開關(guān)器件一起構(gòu)成微波開關(guān)，例如第六傳輸線F與第三開關(guān)SW3構(gòu)成微波開關(guān)，傳輸線D和G也與SW3構(gòu)成微波開關(guān)，由此可見，僅用三個(gè)開關(guān)器件就實(shí)現(xiàn)了七個(gè)微波開關(guān)的功能，電路結(jié)構(gòu)簡單；并且，各傳輸線可以采用PCB上的微帶線或帶狀線實(shí)現(xiàn)，這已是很成熟PCB制造工藝；各開關(guān)器件可采用微波PIN二極管，但不限于微波PIN二極管，PIN二極管也是很成熟的器件，易于采購，所以，本發(fā)明方案實(shí)現(xiàn)起來沒有任何困難，而且成本很低。
本發(fā)明的第二種具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)，如圖7所示，由八段傳輸線及四個(gè)開關(guān)器件及一匹配電阻R構(gòu)成；所述八段傳輸線及匹配電阻R互相連接，構(gòu)成一個(gè)近似“目”字型。其結(jié)構(gòu)形式為第一傳輸線A的第一端與第二傳輸線B、第四傳輸線D1及第四’傳輸線D2的第一端互相連接，形成合路端口；第四傳輸線D1的第二端與第六傳輸線F的第一端相接，其相交處與地之間連接第三開關(guān)器件SW3；第四’傳輸線D2的第二端與第七傳輸線G的第一端相接，其相交處與地之間連接第四開關(guān)器件SW4；并且第四傳輸線D1的第二端與第四’傳輸線D2的第二端之間連接一匹配電阻R；第三傳輸線C的第一端與第一傳輸線A的第二端連接，并且其相交處與地之間連接第一開關(guān)器件SW1；第三傳輸線C的第二端與所述第六傳輸線F的第二端相接，形成分路端口一；第五傳輸線E的第一端與第二傳輸線B的第二端連接，并且其相交處與地之間連接第二開關(guān)器件SW2；第五傳輸線E的第二端與所述第七傳輸線G的第二端相接，形成分路端口二。
該結(jié)構(gòu)的微波單刀雙擲開關(guān)，所述八段傳輸線的長度均為25％波長傳輸線，傳輸線A、B、C、E、F、G的特征阻抗為Z0，傳輸線D1及D2的特征阻抗為 而匹配電阻的阻值等于2Z0。傳輸線D1、D2和電阻R構(gòu)成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的威爾金森等功率功分器，匹配電阻可以起到隔離作用，有助于改善端口的匹配特性。
無論是從合路端口輸入一微波信號(hào)，還是從分路端口一或/和從分路端口二輸入微波信號(hào)時(shí)，上述結(jié)構(gòu)的微波單刀雙擲開關(guān)用于信號(hào)切換、信號(hào)分配、合路功能時(shí)的工作過程、工作狀態(tài)的分析以及所具有的功能都與圖5所示的第一種結(jié)構(gòu)的微波單刀雙擲開關(guān)相同，不同之處，在應(yīng)用過程中SW3和SW4視為一個(gè)聯(lián)動(dòng)開關(guān)，同時(shí)閉合或同時(shí)斷開。
該結(jié)構(gòu)的微波單刀雙擲開關(guān)與第一種結(jié)構(gòu)的開關(guān)一樣，同時(shí)具有信號(hào)切換、功率分配與合路功能；雖然相比之下，第二種結(jié)構(gòu)較第一種結(jié)構(gòu)增加了一段傳輸線和一個(gè)匹配電阻，但同樣是每段傳輸線A、B、C、D1、D2、E、F、G都能與某個(gè)開關(guān)器件一起構(gòu)成基本的微波開關(guān)，各傳輸線同樣可以采用PCB上的微帶線或帶狀線實(shí)現(xiàn)，各開關(guān)器件可采用微波PIN二極管，因此，仍具有電路簡單，工藝成熟、成本低、實(shí)用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
采用本發(fā)明所述的具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)一種射頻功率放大器的N+1熱備份與互助系統(tǒng)，如圖8所示。當(dāng)系統(tǒng)有N個(gè)扇區(qū)時(shí)，每個(gè)扇區(qū)有一功率放大器及一對(duì)本發(fā)明所述的具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)，系統(tǒng)中還有一個(gè)共用的與功率放大器相同的備份功率放大器，因此系統(tǒng)包括有N個(gè)功率放大器及N對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)；其連接形式為每個(gè)扇區(qū)的功率放大器的輸入端與一對(duì)微波開關(guān)中前置微波單刀雙擲開關(guān)的分路端口一相接，而功率放大器的輸出端與后置微波開關(guān)的分路端口一相接；微波輸入信號(hào)從前置微波開關(guān)的合路端口接入，而后置微波開關(guān)的合路端口連接天饋系統(tǒng)；并且，每個(gè)扇區(qū)的前置微波單刀雙擲開關(guān)的分路端口二(共N個(gè))共同連接至所述備份功率放大器的輸入端；每個(gè)扇區(qū)的后置微波單刀雙擲開關(guān)的分路端口二共同連接至所述備份功率放大器的輸出端。系統(tǒng)中N對(duì)具有功率分配與合路功能微波單刀雙擲開關(guān)可以采用如圖5所示的第一種結(jié)構(gòu)的微波單刀雙擲開關(guān)，也可以采用如圖7所示的第二種結(jié)構(gòu)形式的微波單刀雙擲開關(guān)。
整個(gè)系統(tǒng)具有三種狀態(tài)，為了方便說明，以N＝1時(shí)的一個(gè)扇區(qū)為例加以描述，參見圖9第一種狀態(tài)是SW1、SW3、SW4、SW6閉合，SW2、SW5斷開時(shí)，根據(jù)前述具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)的原理，輸入信號(hào)從IN進(jìn)入到傳輸線B、E，經(jīng)功率放大器PA1放大后，再經(jīng)傳輸線L、I到天饋S。備份功率放大器PA沒有輸入信號(hào)，當(dāng)然也沒有輸出信號(hào)。所以功率放大器PA不起作用。
第二種狀態(tài)SW2、SW3、SW5、SW6閉合，SW1、SW4斷開時(shí)，輸入信號(hào)從IN進(jìn)入到傳輸線A、C，經(jīng)備份功率放大器PA放大后，再經(jīng)傳輸線J、H到天饋S。此時(shí)，功率放大器PA1不起作用。
第三種狀態(tài)SW1、SW2、SW4、SW5閉合，SW3、SW6斷開時(shí)，輸入信號(hào)從IN進(jìn)入到傳輸線D，再分配成等幅度、同相位的兩路信號(hào)，一路信號(hào)經(jīng)傳輸線F到功率放大器PA放大，到傳輸線M。另一路信號(hào)經(jīng)傳輸線G到功率放大器PA1放大，到傳輸線N。如果功率放大器增益和相位一致性較好，則傳輸線M、N上的信號(hào)幅度和相位一致，這兩路信號(hào)合路，經(jīng)傳輸線K到天饋S。
上述三種狀態(tài)，如果把第一種狀態(tài)(PA1工作，PA不起作用)當(dāng)做功率放大器的正常狀態(tài)，則第二種狀態(tài)(PA工作，PA1不起作用)相當(dāng)于熱備份，第三種狀態(tài)(PA1、PA同時(shí)工作)相當(dāng)于互助，而功率放大器PA是功率放大器PA1的備份。
如圖8所示，當(dāng)N＝3，即3個(gè)扇區(qū)時(shí)，功率放大器PA是功率放大器PA1的備份，也是功率放大器PA2、PA3的備份，系統(tǒng)的三種狀態(tài)如下第一種狀態(tài)，PA1、PA2、PA3都正常工作，備份功率放大器PA不工作或處于待機(jī)狀態(tài)；第二種狀態(tài)，當(dāng)PA1、PA2、PA3中的任何一個(gè)有故障時(shí)，切換開關(guān)，使有故障的功率放大器不工作，備份功率放大器PA再切換上去，頂替有故障的功率放大器，這就是備份狀態(tài)。例如第一扇區(qū)的放大器PA1發(fā)生故障時(shí)，將第一扇區(qū)的微波開關(guān)切換成SW11、SW13、SW14、SW16閉合，SW12、SW15斷開的狀態(tài)，備份功率放大器PA頂替PA1正常工作。
第三種狀態(tài)，PA1、PA2、PA3都正常工作，備份功率放大器PA可與其中任何一個(gè)功率放大器并行工作，以增加此扇區(qū)的輸出功率，這就是互助狀態(tài)。例如第一扇區(qū)和第三扇區(qū)保持第一種狀態(tài)，第二扇區(qū)的微波開關(guān)設(shè)置在SW21、SW22、SW24、SW25閉合，SW23和SW26斷開的狀態(tài)，PA2與PA同時(shí)工作。
從上述分析中可以看出，本發(fā)明的射頻功率放大器的N+1熱備份與互助系統(tǒng)，每個(gè)扇區(qū)都有一個(gè)功率放大器，系統(tǒng)中還有一個(gè)備份的功率放大器，不屬于任何扇區(qū)，當(dāng)其中一個(gè)功率放大器出現(xiàn)故障時(shí)，備份的功率放大器在不停電停機(jī)的情況下，立即替代出現(xiàn)故障的功率放大器工作，實(shí)現(xiàn)了熱備份。同時(shí)在正常情況下，此備份的功率放大器也可用于任意一個(gè)扇區(qū)，理論上可使此扇區(qū)的輸出功率增大3dB。更為重要的是，四個(gè)功率放大器中的任何一個(gè)，都只放大一個(gè)扇區(qū)的信號(hào)，所以采用此系統(tǒng)，扇區(qū)間的隔離度與功率放大器的一致性無關(guān)，在正常情況下，扇區(qū)間隔離度可做到30dB，這個(gè)特點(diǎn)是現(xiàn)有技術(shù)3dB電橋耦合器混合矩陣方案遠(yuǎn)不能比擬的。并且，由于功率放大器的一致性不影響扇區(qū)隔離度，僅對(duì)互助情況下的合成功率增益有影響，因此，功率放大器雖然也挑選配對(duì)，但配對(duì)要求很寬松，使器件的互換性好，與3dB電橋耦合器矩陣方案相比，這也是很大的優(yōu)點(diǎn).
在實(shí)施中，還可以采用本發(fā)明所述的第二種結(jié)構(gòu)的微波單刀雙擲開關(guān)來實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器的N+1熱備份與互助系統(tǒng)，如圖11所示。系統(tǒng)的連接方式、工作狀態(tài)及工作過程都與前述第一種射頻功率放大器的N+1熱備份與互助系統(tǒng)相同；由于系統(tǒng)采用的具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)的分路端口之間連接有一匹配電阻，該匹配電阻可以起到隔離作用，如果功率放大器的輸入和輸出端口不匹配，其反射信號(hào)不會(huì)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)功率放大器的輸入和輸出端，也就是不影響另一個(gè)功率放大器的工作狀態(tài)，有助于改善放大器輸入和輸出端口的匹配特性，因此，較之前述第一種射頻功率放大器的N+1熱備份與互助系統(tǒng)，處于互助工作方式的兩個(gè)功率放大器之間的隔離度更加優(yōu)異。
上述射頻功率放大器的N+1熱備份與互助系統(tǒng)，當(dāng)N＝1時(shí)，所述系統(tǒng)視為一種射頻功率放大器的1+1熱備份與互助裝置。如圖9、圖10所示，在射頻功率放大器的1+1熱備份與互助裝置中，每個(gè)扇區(qū)都有屬于自己單獨(dú)使用的備份功率放大器PA，正常情況下兩個(gè)功率放大器PA1和PA同時(shí)工作于互助狀態(tài)，當(dāng)其中任意一個(gè)失效時(shí)，通過開關(guān)切換，失效的功率放大器退出工作，另一個(gè)功率放大器則仍然在工作，只是輸出功率下降3dB。此裝置可單獨(dú)應(yīng)用于任意一個(gè)扇區(qū)，如果每個(gè)扇區(qū)(例如三個(gè)扇區(qū))都采用圖9或圖10的方案，由于各扇區(qū)都是獨(dú)立的，扇區(qū)之間是互相絕緣的，因此，則根本不存在扇區(qū)隔離度問題。
可以理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)，包括多段傳輸線及多個(gè)開關(guān)器件；其特征在于第四傳輸線的第一端與第一傳輸線及第二傳輸線的第一端互相連接，形成合路端口；且第四傳輸線的第二端與第六傳輸線及第七傳輸線的第一端互相連接，其相交處與地之間連接第三開關(guān)器件；第三傳輸線的第一端與第一傳輸線的第二端連接，并且其相交處與地之間連接第一開關(guān)器件；第三傳輸線的第二端與所述第六傳輸線的第二端相接，形成第一分路端口；第五傳輸線的第一端與第二傳輸線的第二端連接，并且其相交處與地之間連接第二開關(guān)器件；第五傳輸線的第二端與所述第七傳輸線的第二端相接，形成第二分路端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波單刀雙擲開關(guān)，其特征在于所述的傳輸線均為25％波長線；所述第一及第二、第三、第五、第六、第七傳輸線的特征阻抗均為Z0，而所述第四傳輸線的特征阻抗為
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微波單刀雙擲開關(guān)，其特征在于所述的開關(guān)器件采用PIN二極管。
4.一種具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)，包括多段傳輸線及多個(gè)開關(guān)器件；其特征在于第一傳輸線的第一端與第二傳輸線、第四傳輸線及第四’傳輸線的第一端互相連接，形成合路端口；第四傳輸線的第二端與第六傳輸線的第一端相接，其相交處與地之間連接第三開關(guān)器件；第四’傳輸線的第二端與第七傳輸線的第一端相接，其相交處與地之間連接第四開關(guān)器件；并且第四傳輸線的第二端與第四’傳輸線的第二端之間連接一匹配電阻；第三傳輸線的第一端與第一傳輸線的第二端連接，并且其相交處與地之間連接第一開關(guān)器件；第三傳輸線的第二端與所述第六傳輸線的第二端相接，形成第一分路端口；第五傳輸線的第一端與第二傳輸線的第二端連接，并且其相交處與地之間連接第二開關(guān)器件；第五傳輸線的第二端與所述第七傳輸線的第二端相接，形成第二分路端口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微波單刀雙擲開關(guān)，其特征在于所述的傳輸線均為25％波長線；所述第一及第二、第三、第五、第六、第七傳輸線的特征阻抗均為Z0，而所述第四及第四’傳輸線的特征阻抗為 所述匹配電阻的阻值為2Z0。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的微波單刀雙擲開關(guān)，其特征在于所述的開關(guān)器件采用PIN二極管。
7.一種采用權(quán)利要求1所述微波單刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)的射頻功率放大器的熱備份與互助系統(tǒng)，包括N個(gè)功率放大器及一個(gè)與所述功率放大器相同的備份放大器；其特征在于還包括N對(duì)具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)；每個(gè)所述功率放大器的的輸入端與一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口相接，而輸出端與一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的后置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口相接；且前置微波單刀雙擲開關(guān)的合路端口為微波信號(hào)的輸入端；后置微波單刀雙擲開關(guān)的合路端口與天饋系統(tǒng)連接；且所述N對(duì)開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的第二分路端口共同連接至所述備份功率放大器的輸入端；所述N對(duì)開關(guān)中的后置微波單刀雙擲開關(guān)的第二分路端口共同連接至所述備份功率放大器的輸出端；其中，N為扇區(qū)數(shù)，是大于0的正整數(shù)。
8.一種采用權(quán)利要求4所述微波單刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)的射頻功率放大器的熱備份與互助系統(tǒng)，包括N個(gè)功率放大器及一個(gè)與所述功率放大器相同的備份放大器；其特征在于還包括N對(duì)具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)；每個(gè)所述功率放大器的的輸入端與一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口相接，而輸出端與一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的后置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口相接；且前置微波單刀雙擲開關(guān)的合路端口為微波信號(hào)的輸入端；后置微波單刀雙擲開關(guān)的合路端口接天饋系統(tǒng)；且所述N對(duì)開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的第二分路端口共同連接至所述備份功率放大器的輸入端；所述N對(duì)開關(guān)中的后置微波單刀雙擲開關(guān)的第二分路端口共同連接至所述備份功率放大器的輸出端；其中，N為扇區(qū)數(shù)，是大于0的正整數(shù)。
9.一種采用權(quán)利要求1所述微波單刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)的射頻功率放大器的熱備份與互助裝置，包括一功率放大器及一個(gè)與所述功率放大器相同的備份放大器；其特征在于還包括一對(duì)具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)；所述一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口與所述功率放大器的的輸入端相接，其第二分路端口與所述備份功率放大器的輸入端相接，其合路端口為微波信號(hào)的輸入端；而所述一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的后置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口與所述功率放大器的的輸出端相接，其第二分路端口與所述備份功率放大器的輸出端相接，其合路端口接天饋系統(tǒng)。
10.一種采用權(quán)利要求4所述微波單刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)的射頻功率放大器的熱備份與互助裝置，包括一功率放大器及一個(gè)與所述功率放大器相同的備份放大器；其特征在于還包括一對(duì)具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)；所述一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口與所述功率放大器的的輸入端相接，其第二分路端口與所述備份功率放大器的輸入端相接，其合路端口為微波信號(hào)的輸入端；而所述一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的后置微波單刀雙擲開關(guān)的第一分路端口與所述功率放大器的的輸出端相接，其第二分路端口與所述備份功率放大器的輸出端相接，其合路端口接天饋系統(tǒng)。
11.一種射頻功率放大器的N+1熱備份的方法，用于無線接入及微波系統(tǒng)的N個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)包括一個(gè)相同的主功率放大器及一對(duì)與主功率放大器連接具有功率分配與合路功能的微波單刀雙擲開關(guān)；還包括一個(gè)各扇區(qū)共用的備份功率放大器；所述方法包括如下步驟A、將每個(gè)扇區(qū)的所述主功率放大器的輸入端與一對(duì)微波單刀雙擲開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的一分路端口相接，而輸出端與后置微波單刀雙擲開關(guān)的一分路端口相接；且輸入信號(hào)從前置微波單刀雙擲開關(guān)的合路端口接入，而后置微波單刀雙擲開關(guān)的合路端口與天饋系統(tǒng)連接；且所述N對(duì)開關(guān)中的前置微波單刀雙擲開關(guān)的另一分路端口共同連接至所述備份功率放大器的輸入端；所述N對(duì)開關(guān)中的后置微波單刀雙擲開關(guān)的另一分路端口共同連接至所述備份功率放大器的輸出端；B、設(shè)置各扇區(qū)的所述微波單刀雙擲開關(guān)，使得每個(gè)扇區(qū)的功率放大器處于正常工作狀態(tài)；C、當(dāng)某一扇區(qū)的所述功率放大器出現(xiàn)故障時(shí)，切換該扇區(qū)的微波單刀雙擲開關(guān)，使所述備份功率放大器替換所述故障功率放大器；其中，N為扇區(qū)數(shù)，是大于0的正整數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于步驟B所述的設(shè)置各扇區(qū)的所述微波單刀雙擲開關(guān)，還包括使所述備份功率放大器處于不工作或待機(jī)狀態(tài)；
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于步驟B所述的設(shè)置各扇區(qū)的所述微波單刀雙擲開關(guān)，還包括使所述備份功率放大器作為某一扇區(qū)的互助裝置，處于正常工作狀態(tài)。
全文摘要
一種微波單刀雙擲開關(guān)，用于無線射頻系統(tǒng)或微波系統(tǒng)中，由多段傳輸線和多個(gè)開關(guān)器件按一定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接而成，該微波單刀雙擲開關(guān)具有信號(hào)切換及功率分配與合路功能，并且具有電路簡單，端口無反射信號(hào)或阻抗匹配特性好等優(yōu)點(diǎn)，因此具有很強(qiáng)的實(shí)用性。本發(fā)明還公開了一種利用所述微波單刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)N個(gè)扇區(qū)射頻功率放大器的熱備份與互助功能的系統(tǒng)，該系統(tǒng)各扇區(qū)共用一個(gè)備份功率放大器，當(dāng)系統(tǒng)中某一扇區(qū)的功率放大器出現(xiàn)故障時(shí)，備份的功率放大器在不停電停機(jī)的情況下，立即替代出故障的功率放大器工作，并且各扇區(qū)之間具有很高的隔離度。
文檔編號(hào)H01P1/15GK1780044SQ200410052278
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者何平華 申請人:華為技術(shù)有限公司