1、概述

RSM高性能射頻開關矩陣是基于高穩定性、高可靠性、高性能指標的射頻開關研制而成，工作頻率高達9GHz，可以廣泛應用于矢量網絡分析儀、手機終端綜測儀的端口擴展，實現多端口器件的自動化測試，提高測試效率；實現多個工位共用一臺儀器即“一機多用”，從而，提高測量儀器使用效率、降低生產成本，有著積極的意義。

典型應用：

· TD-LTE/TD智能天線（9 端口）測試
· 手機終端天線（6 端口）測試
· 基站多端口濾波器、雙工器、多工器的測試
· 室分系統多端口耦合器、功分器的測試
· “一機多用”應用，如：手機射頻指標測試、手機天線、WiFi天線、基站天線、通信電纜等領域。

1.1、縮略語

RSM      射頻開關矩陣Rf Switch Matrix
RSM12     2x12射頻開關矩陣Rf Switch Matrix 2x12
RSM10     2x10射頻開關矩陣Rf Switch Matrix 2x10
RSM8      2x8射頻開關矩陣Rf Switch Matrix 2z8
VNA      矢量網絡分析儀Vector Network Analyzer
DUT      被測件Device Under Test

2、RSM高性能射頻開關矩陣簡介

上海創遠儀器技術股份有限公司研制的RSM系列高性能射頻開關矩陣，包括2x8、2x10、2x12等多種規格，實現全交叉連接，端口駐波小于1.2，端口隔離度高達85dB。

主要技術指標：

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	2 W
輸出最大功率	1 W
最大控制電壓	26V DC
電氣參數
頻率范圍	DC to 9GHz
插損	0.6dB to 1.2dB
隔離度	75dB to 100dB，85dB Typ.
端口駐波	1.2 typ.
控制電壓	24VDC
控制電流	85~125mA
開關壽命	0.1W功率時，1億次； 1W功率時，1000萬次。	注：開關壽命值是在定期保養情況下的極限值
匹配負載	內置匹配負載
工作環境
工作溫度	-15℃to +45℃
儲藏溫度	-15℃to +45℃
系統供電	220 ± 22 V (AC), 50/60 Hz;70W
尺寸與重量
外形尺寸(W*H*D)mm	438*100*360
靜重	7 kg
遠程控制
USB接口	USB(Type B)-Female；用于開關切換控制。

3、多端口器件自動測試應用方案

RSM與二端口矢量網絡分析儀配合，組成多端口射頻微波器件S參數的自動測試系統，如：TD-LTE/TD 9端口智能天線的測試，6端口手機終端天線的測試，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/TD 9端口智能天線為例進行說明。

3.1、TD-LTE/TD 九端口智能天線自動測試系統

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，典型的TD- LTE/TD智能天線有9個單元端口，一個校準端口，位于中間，8個天線單元端口，校準口的作用是用于校正智能天線陣在實際應用環境下的各接收（發射）通道到各列天線口面的相位差，8個天線單元端口分別連接到基站的收/發信機通道。

(一)、9端口單極化TD智能天線測試指標：

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)    校準口到各天線單元端口的幅相一致性

Mag|S10|、| Mag|S20| 、M ag|S30| 、M ag|S40|、Mag|S50|、M ag|S60|、M ag|S70| 、M ag|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：

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)    校準口到各天線單元端口的幅相一致性

Mag|S10|、| Mag|S20| 、M ag|S30| 、M ag|S40|、Mag|S50|、M ag|S60|、M ag|S70| 、M ag|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，用兩端口矢量網絡分析儀測量9端口的TD天線的S參數，需要28~49步才能完成，工作量相當大，操作繁瑣耗時，容易出現誤操作，測試準確性難以保證，如果選用九端口以上網絡分析儀，儀器昂貴，生產成本難將接受，RSM+兩端口矢量網絡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

由上圖所示，9端口TD天線測試時，只需要一次將智能天線的9個端口用射頻電纜連接到RSM的對應端口上即可，由主控計算機控制VNA（矢量網絡分析儀）和RSM（射頻開關矩陣）自動完成天線S參數指標的測試。

系統特點：

1)、  一次連接，自動完成天線S參數指標的測試。
2)、  減輕測試勞動強度，減少測試時間，提高生產效率。
3)、  RSM內置匹配負載，空閑端口自動連接到匹配負載，保證測試結果的準確性和一致性。
4)、  測試結果自動保存，根據定制模版生產測試報表。

4、“一機多用”應用方案

下面分別介紹單端口器件測試“一機多用”應用方案和多端口器件測試“一機多用”應用方案。

4.1、單端口器件測試“一機多用”應用方案

對于路由器天線、手機天線、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，用矢量網絡分析儀的單端口即可完成測試，如果一個工位配置一臺矢量網絡分析儀，儀器的測量時間遠遠小于工人連接被測件的時間，這樣，工人在連接被測件時，儀器處在等待狀態，造成10幾萬昂貴儀器的浪費，根據儀器測量時間和工人連接被測件的時間，幾個工位配置一臺儀器，大家分時享用儀器，提高儀器的使用效率，降低生產成本，提高企業競爭力。

RSM12是12端口的射頻開關矩陣，配合1臺兩端口矢量網絡分析儀，可以最多滿足12個工位使用1臺矢量網絡分析儀，系統結構如下圖所示。

由上圖所示，主控計算機控制RSM依次將各工位的測試端口切換到VNA的測試端口，同時主控計算機控制VNA完成對DUT（被測件）的測試。

4.2、多端口器件測試“一機多用”應用方案

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參數和傳輸特性S參數，采用RSM12+1臺兩端口矢量網絡分析儀，可以最多滿足6個工位使用1臺兩端口矢量網絡分析儀，系統結構如下圖所示。

由上圖所示，主控計算機控制RSM依次將各工位的兩個測試端口切換到VNA的測試端口，同時主控計算機控制VNA完成對DUT（被測件）S參數的測試。

5、小結

RSM射頻開關矩陣可以有效地解決矢量網絡分析儀、手機終端測試儀等測試儀器端口少，而被測器件端口逐漸增多的矛盾，可以有效地解決儀器等待人工而造成的儀器利用率低的問題，隨著RSM射頻開關矩陣推廣應用，必將給企業帶來良好的經濟效益。

來源：上海創遠儀器技術股份有限公司