随着雷达、微波通信和卫星通信发展日益繁荣，高频率频段的矩阵开关的需 求也随之增长，矩阵开关对于自动测试系统的重要性越来越不容忽视。目前国内 外关于开关矩阵的文献主要集中在固态开关矩阵、光开关矩阵、MEMS 开关矩 阵的研究方面。关于 RF 微波频段的开关矩阵，只有少数文章对小型化，测试 项目单一的开关矩阵予以简单的介绍，尚未发现有大规模的能进行多功能综合测 试的射频交换开关矩阵的详细设计。美国最为世界上技术最强的国家，吉时利公 司在这方面已经有了一定的突破。目前公司已经研发出多种型号的矩阵开关系 列，这对其他国家的研究有很好的借鉴。他们公司生产的微波矩阵开关通路最多已达到 16×16  通道[7] 。73200

在国内的发展情况：2001  年成都 970  厂的研制一种 12×8  的微波矩阵开关

系统，作为卫星通信地面接受站的配套产品，实现任意的 12 路输入到任意的 8 路输出。该微波开关具备量产能力，可以大量生产运用所需领域。工作频段 0～ 800MHz，系统端口各驻波小于 1。35，隔离度大于 60dB。此开关矩阵是一个模 块，具备简单的通道切换功能。

2008 年，南京理工大学的陈海东教授发表论文研究基于 Butler 矩阵的发射 系统设计。该论文以 Butler 矩阵为核心研究对象，实现了功率的合成和分配， 因此广泛应用于 DBF 接收雷达。与微波自动测试系统功能有一定差距。论文网

在国外的发展情况：在 INTELSAT VI 航天器方面，两个 6×6 的微波开关 矩阵将通过在两相邻的频带携带 120Mbit / s SS/TDMA 的业务流量被用来增加 通信容量，提高通信能力。

2004 年，美国乔治亚理工学院的 Kongpop U-yen， Lu Dong 和 J。Stevenson Kenney 等人应用 RFIC 技术研制了一种工作在 S 波段的应用于智能天线的低 损耗高可靠性开关矩阵。用 28 个 2×2 开关单元组成 4 级级联结构，实现 16 任意输入到 4  路任意输出。在 2。3GHz～2。6GHz 频段，隔离度最好可达-35dB。

2004 年，加拿大多伦多大学的 M。 Daneshmand， RR Mansour， P。 Mousavi 和 COM DEV 公司的 S。 Choi， B。Yassini， A。 Zybura 和 M。 Yu 等人提出一种 新的 RF 互连网络。使用多层制造技术，该互联网络采用有限地共面线，能方 便地与半导体和 MEMS  集成，形成一个开关矩阵。该开关矩阵在 30GHz  的时候，测量得回波损耗为 20dB，而且隔离度高于 40dB。

2005 年，英国爱丁堡 Heriot-Watt 大学的 E。P。 McErlean，J。-S。 Hong，S。G。 Tan，RutherfordAppleton 实验室的 L。 Wang， Z。 Cui， R。B Greed 以及英国宇 航系统公司的 D。C。 Voyce 等人用全波电磁模拟法设计了一种 X 波段的 2×2 RF MEMS 开关矩阵，以 Si/SiO2 为材料，承受功率达 33。7dBm，在 10GHz 时 插损为 0。7dB，隔离度是 33dB。输入输出反射在-20dB～-15dB 左右

参考文献

[1]陈广新，杨华军。基于 ARM 微控制器的新型开关矩阵[A]。2007 北京地区高校 研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集（上册）[C]。2008 年

[2]李士刚,王文伟,姚崇斌。微波开关矩阵设计与使用[J]。国外电子测量技术。20 09 年 07 期

[3]赵夕彬。射频宽带大功率放大器模块[J]。半导体技术。2003 年 02 期 [4]郭栋。微波功率放大器的研究[D]。电子科技大学。2008 年 [5]钟福如,陈凤;田敏;张卫东。超宽带 1∶4Wilkinson 功率分配器的设计[J]。半

导体光电。2010 年 05 期 [6]王丽琴,李妮,王鑫,齐康,多端口射频开关矩阵单元的设计及应用。空间电子

技术,2014 年 04 期 [7]马康健,秦丹阳,多端口射频开关矩阵控制测试系统。综合电子信息技术,2013年