什么是分块矩阵?



硬件: Switches>>Multiplexer/Matrix

问题: 什么是分块矩阵?我使用分块矩阵对我的应用有什么好处呢?

解答: 一个典型的矩阵有短截线 (矩阵的行和列中没有使用或者没有连接的部分的名称). 这些短截线没有接线端,会造成反射影响VSWR,我们下面会讨论到。

当波在不同密度的两种媒介见传播的时候,就会发生反射(波理论)。媒介的变化越大,反射现象就越明显。电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio ,VSWR)是度量这种反射的的测度。因为一个驻波是反方向传播的的两个波相互交叠而形成的。

在电气系统中,信号通过不同特征阻抗的介质(连接器,继电器,导线等等)传播时,或者信号路径是没有终端的,那么空气会造成无穷大的负载阻抗,也会发生反射。

VSWR测量这个反射信号的功率。这意味着,在低频的时候,VSWR对信号来说并不是一个重要的因素, 管理这些短截线在类似于射频RF系统这些高频应用中就非常重要。

 分块矩阵就是以一定方式配置,从而没有短截线。为此,我们使用一系列Form C的多路复用器来实现一个连续路径,从源到负载,没有短截线。

一个分块矩阵要求N个大小为(N-1)x1的多路复用器。在上面这个例子中,我们使用4个多路复用器,每个的大小至少为3x1即(4-1)x1。你可以注意到,在多路复用器中我们使用了三次Form C的继电器。 这造成第四个接线端没有使用,但是确保多路复用器的这三个通道连接到继电器的相同的管脚,从而有统一的插入损耗、VSWR、隔离等等。

使用分块矩阵,你可以连接任何终端(比如上面这个例子中的A-D)到另外一个端口。例如,A能连接到B、C或者D,但是不能同时连接超过一个端口(A不能连接到B和C)。但是,你可以实现N/2个同步连接。(A连接到B,C连接到D)

目前,NI并没有直接提供分块矩阵,但是,使用National Instruments的多路复用器设备可以很方便的实现一个分块矩阵。例如,上述的分块矩阵可以可以使用四个NI PXI-2554s, 一个4x1的RF多路复用器。

如前所述,在需要注意VSWR的应用中需要使用分块矩阵,因此,在针对VSWR特殊设计时,考虑使用开关模块。National Instruments的RF开关模块可以在非常低的插入损耗的情况下切换信号。此外,优良的VSWR和隔离参数使这些模块在任何高频应用的系统中是完美的选择。



相关链接: Products and Services: RF Switches
Developer Zone Tutorial: The Guide to Selecting an RF Switch
Developer Zone Tutorial: Chapter 1: Understanding Key RF Switch Specifications
Developer Zone Tutorial: Chapter 4: Effects of Impedance Matching and Switch Quality on RF Test System Performance

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报告日期: 10/05/2010
最近更新: 11/30/2010
文档编号: 5E4F019G