[发明专利]可切换的信号路由电路、方法及非暂态存储介质

说明书

提供了用于在至少一个输入端口与至少一个输出端口之间路由信号的可切换的信号路由电路。端口通过可变电阻器连接至公共节点，其中可切换的信号路由电路被配置为根据活跃端口的数量来设置可变电阻器的电阻值。

技术领域

本发明的实施例涉及用于路由至少一个输入端口与至少一个输出端口之间的信号的可切换的信号路由电路。进一步的实施例涉及用于操作可切换的信号路由电路的方法。一些实施例涉及组合的RF可变分流器+开关 (RF＝射频)。

背景技术

具有被设计为将一个输入端口的信号同时发送至N个输出端口的分配网络是受期望的，其具有下面的附加要求(或约束)：

1.分配网络应当是宽带，理论上从DC到无穷大频率(DC＝直流)。

2.分配网络的N个输出端口的每一个输出端口应当单独地可选择作为传输的输出端口或不传输的输出端口。

3.作为最低要求，分配网络的被选择用于传输的输入端口和所有的M (1≤M≤N)个输出端口应当是阻抗匹配的。

4.作为附加要求，不仅该M个传输端口，而且余下的端口也应当是阻抗匹配的，即，不依赖于哪个(哪些)端口处于传输状态，分配网络的所有N+1个端口应当是阻抗匹配的。

5.分配网络的插入损耗应当被减少(或甚至被最小化)。

6.分配网络的温度依赖性应当被降低(或甚至被最小化)。

7.分配网络的线性度应当被增加(或甚至被最大化)。

8.分配网络对制造工艺变化的敏感性和后期制作调整的要求应当被减少(或甚至被最小化)。

具有一些(但不是全部)上述列出的要求的一种可能的结构是单极N 掷(SPNT)开关，其中在这一环境中，N是整数倍数并且表示“多个”。 SPNT开关的详细描述可以在“Roberto Sorrentino,Giovanni Bianchi: Microwave and RF Engineering,Ch.10,pp.363-389”中找到。SPNT开关的主要缺点是在可用的N个输出端口中在一个时刻只有一个输出端口可以被选择。

因此，至少表明要求2，即N个输出端口的每一个输出端口应当单独地可选择作为传输的输出端口或不传输的输出端口的要求不被满足。

满足一些(但再次不是全部)上述列出的要求的一个其他电路是N输出分流器10，如图1中所图式化的。它由在图1中被指示为R₁至R_N+1的 N+1个等值的电阻器和在图1中被指示为P₁至P_N+1的N+1个端口组成。 N+1个等值的R₁至R_N+1电阻器将N+1个端口P₁至P_N+1连接至公共节点 12。因此，N+1个等值的电阻器R₁至R_N+1包括固定的或恒定的电阻值。

用于同时匹配所有的N+1个端口P₁至P_N+1的条件(即，为了满足表明被选择用于传输的输入端口和所有的M个输出端口应当是阻抗匹配的要求3和表明不仅该M个传输端口而且其余端口也应当是阻抗匹配的要求 4)是：

其中R₀是参考阻抗，通常等于50Ω。

在由等式(1)所描述的条件下，由于所有的端口是完全等价的，图1 中的网络的分散参数是

s_kk＝0(1≤k≤N+1) (3)