一种微波射频开关
阅读说明：本技术 一种微波射频开关 (Microwave radio frequency switch ) 是由 容立祺 吴鲲鹏 于 2021-07-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种微波射频开关,属于射频开关技术领域,一种微波射频开关,包括微波射频开关和SMT32主控芯片,微波射频开关和SMT32主控芯片电性连接,SMT32主控芯片控制微波射频开关还包括RS232接口和DC24V电源,DC24V电源为SMT32主控芯片供电,RS232接口用于建立串行通信,可以实现将微波射频开关和SMT32主控芯片相集成,使用STM32主控芯片电路来控制射频开关公共输入端到四个输出端口的切换,可使用标准RS232串行通信控制射频开关,有效降低射频开关的使用难度,有效提升射频开关的稳定性和可靠性,同时射频开关内置有除湿吸湿和降温多种功能,保证射频开关内部的工作环境,提升射频开关的环境耐受性,可应用于多种场景。(The invention discloses a microwave radio frequency switch, which belongs to the technical field of radio frequency switches, and comprises a microwave radio frequency switch and an SMT32 main control chip, wherein the microwave radio frequency switch is electrically connected with the SMT32 main control chip, the SMT32 main control chip controls the microwave radio frequency switch and also comprises an RS232 interface and a DC24V power supply, the DC24V power supply supplies power for the SMT32 main control chip, the RS232 interface is used for establishing serial communication, the microwave radio frequency switch and the SMT32 main control chip can be integrated, an STM32 main control chip circuit is used for controlling the switching of a common input end of the radio frequency switch to four output ports, the standard RS232 serial communication can be used for controlling the radio frequency switch, the use difficulty of the radio frequency switch is effectively reduced, the stability and the reliability of the radio frequency switch are effectively improved, meanwhile, a plurality of functions of dehumidification, moisture absorption and cooling are arranged in the radio frequency switch, the working environment inside the radio frequency switch is ensured, and the environmental tolerance of the radio frequency switch is improved, the method can be applied to various scenes.)
技术领域
本发明涉及射频开关技术领域，更具体地说，涉及一种微波射频开关。
背景技术
射频开关是无线通讯工程中十分重要的机电原件之一，广泛应用于通讯系统和自动测试中，目前国内外射频开关主要有单刀双掷、双刀双掷和单刀多掷三大类型。
近十年来，数据需求的爆发、通信技术的以及终端设计的高速发展，使得射频开关市场出现了前所未有的发展势头，射频开关用量每年增长约20％，同时也对射频连接器的功能有了新的要求，例如在整机信号传输系统中，会涉及多个输入对应多个输出端口，或者一个输入端口对应多个输出端口，每一路不仅需要保证信号的传输，还需要避免信号相互间的串扰。因此，需要开发一种不仅能够满足上述要求还需要具备操作简单，可使用范围广的新型射频开关。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种微波射频开关，可以实现将微波射频开关和SMT32主控芯片相集成，使用STM32主控芯片电路来控制射频开关公共输入端到四个输出端口的切换，可使用标准RS232串行通信控制射频开关，并且公共端口可与各个输出端口同时接通，有效降低射频开关的使用难度，有效提升射频开关的稳定性和可靠性，同时射频开关内置有除湿吸湿和降温多种功能，保证射频开关内部的工作环境，提升射频开关的环境耐受性，可应用于多种场景。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种微波射频开关，包括微波射频开关和SMT32主控芯片，所述微波射频开关和SMT32主控芯片电性连接，所述SMT32主控芯片控制微波射频开关还包括RS232接口和DC24V电源，所述DC24V电源为SMT32主控芯片供电，所述RS232接口用于建立串行通信。本方案通过将微波射频开关和SMT32主控芯片相集成，可以使用STM32主控芯片电路来控制射频开关公共输入端到四个输出端口的切换，可使用标准RS232串行通信控制射频开关，并且公共端口可与各个输出端口同时接通，开关断电时，射频开关保持在最后一次选择的通道，稳定性和可靠性能够达到行业高级标准，能够满足对天线数量多，CT要求高的测试，可应用于多种场景，能够降低射频开关的使用难度。
进一步的，所述微波射频开关包括开关外壳，所述开关外壳的内部固定有芯片安装架，所述开关外壳的内壁上粘贴有吸湿海绵层，所述开关外壳的两侧内壁上固定有多个导湿固定杆，所述导湿固定杆的内部设有导湿纤维组，且纤维组与吸湿海绵层相贴合，所述导湿固定杆的端部固定有吸湿除湿降温球，所述吸湿除湿降温球包括最外侧的导热外壳，所述导热外壳的内部中心处设有中心导湿球，所述中心导湿球和导热外壳的内壁之间连接有多根固定杆，所述导热外壳的内部固定有球形双层气囊，所述导湿固定杆的一端延伸至导热外壳内部且与中心导湿球固定连接，所述球形双层气囊的内部的填充有吸水海绵填充层，且吸水海绵填充层与中心导湿球相贴合，同一侧所述导热外壳之间连接有多根均匀分布的充气连接管，且充气连接管与球形双层气囊相连通，所述充气连接管的端部还连接有活塞式充气结构，所述充气连接管与球形双层气囊内部均填充有惰性气体，同一侧所述吸湿除湿降温球中心处插接有一根导水排水管，且导水排水管贯穿中间所述吸湿除湿降温球设置，所述导水排水管位于球形双层气囊内部的一段外壁上开设有多个均匀分布的排水微孔，所述导水排水管的底端连接有排水连接管，所述开关外壳的外壁上开设有有对称设置的弧形凹槽，两个所述排水连接管延伸至弧形凹槽的侧壁上。射频开关工作时，当开关外壳内部有湿气时，由于开关外壳的内壁远离芯片安装架，芯片安装架工作时温度较高，因此湿气会在开关外壳内部冷凝成水珠，由于在开关外壳内壁上设置吸湿海绵层，吸湿海绵层可吸收产生的水汽和水珠，并由导湿固定杆传导至吸湿除湿降温球内部由吸水海绵填充层吸收，当吸水海绵填充层内吸收较多水后，通过控制活塞式充气结构工作，往多个吸湿除湿降温球内部的球形双层气囊内充气，球形双层气囊被充气膨胀后会往内对吸水海绵填充层进行挤压，从而将吸水海绵填充层内吸附的水分压出，由于在排水微孔上开设多个导水排水管，被压出的水分会由导水排水管进入排水微孔内，并沿着排水微孔由排水连接管排出，完成后球形双层气囊放气回收至初始状态，吸水海绵填充层回复至状态，继续进行吸湿，如此往复实现对开关外壳内部的吸湿除湿操作，保证射频开关内部的工作环境，提升射频开关的环境耐受性。
进一步的，所述导湿固定杆靠近中心导湿球的一端口径小于另一端口径，所述导湿纤维组包括导湿纤维束和导湿纤维棉，且导湿纤维束和导湿纤维棉相连接，所述导湿纤维束的端部与吸湿海绵层相连接，所述导湿纤维棉的端部与中心导湿球相连接。导湿纤维束和导湿纤维棉形成的导湿纤维组可以快速将吸湿海绵层上吸收的水导入至中心导湿球内并且由吸水海绵填充层吸收，从而提升吸湿除湿效率，并且导湿固定杆的端部口径较小，可以进一步加速水分传导的效率。
进一步的，所述导热外壳和球形双层气囊之间填充有硝石颗粒，所述球形双层气囊上开设有呈球面形分布的多个透水微孔，且透水微孔的内壁上固定有吸湿排湿纤维，所述吸湿排湿纤维一端与吸水海绵填充层接触，且吸湿排湿纤维另一端与硝石颗粒相接触。初始状态时，球形双层气囊为收缩状态，此时透水微孔为封闭状态，当球形双层气囊内部被充气膨胀后，透水微孔呈打开状态，小部分的水被导入硝石颗粒内部，硝石颗粒遇水后温度变低，达到降温的目的，而由于导热外壳为导热材质，因此导热外壳的整体温度降低，并将低温通过导湿固定杆传导至吸湿海绵层上，从而实现对开关外壳内部的整体降温，保证开关外壳内部的温度不会过高，对射频开关起到保护作用。
进一步的，所述活塞式充气结构包括密封筒，所述密封筒远离充气连接管的一侧内壁上固定有两组电磁铁，所述密封筒的内部还设有密封活塞，所述密封活塞靠近电磁铁的一侧侧壁上固定有与电磁铁对应设置的永磁铁，所述电磁铁通电时与永磁铁相排斥，所述密封活塞靠近充气连接管的一侧侧壁与密封筒的内壁之间固定有多组压缩弹簧，所述密封活塞靠近充气连接管的一侧与密封筒内壁之间充满有惰性气体。当需要使球形双层气囊膨胀时，只需控制电磁铁通电，电磁铁通电后排斥永磁铁，从而推动密封活塞往靠近充气连接管一侧移动，从而将密封筒内部的惰性气体压入球形双层气囊内，使球形双层气囊膨胀，电磁铁断电后，在压缩弹簧和永磁铁的磁吸力作用下，密封活塞回复至初始位置，球形双层气囊内部被压入的惰性气体回退至密封筒内，球形双层气囊同步回复至初始状态，实现对球形双层气囊的膨胀控制。
进一步的，所述吸水海绵填充层的内部还嵌入有多根导湿纤维丝，且导湿纤维丝的一端与中心导湿球相接触。导湿纤维丝可加速水分的扩散，使水分在吸水海绵填充层内均匀扩散，提升吸水海绵填充层的吸水储水效果。
进一步的，所述开关外壳和吸湿海绵层之间嵌入有多根均匀分布的导热丝，且导热丝为石墨烯导热纤维。在开关外壳和吸湿海绵层之间嵌入的石墨烯导热纤维可加速温度的传导，避免局部低温和局部高温，进一步提升降温的均匀性。
进一步的，所述导水排水管与导热外壳和球形双层气囊的连接处外壁上固定有密封橡胶套，可以保证导水排水管与导热外壳连接处的密封性，避免水分泄露，提升除湿效果。
进一步的，所述弧形凹槽的内部嵌入有与其相匹配的弧形接水盒，且弧形接水盒与弧形凹槽卡接连接，所述弧形接水盒与弧形凹槽的连接处采用密封处理，弧形接水盒可完成对排出水分的收集，工作人员只需定时清理弧形接水盒即可。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过将微波射频开关和SMT32主控芯片相集成，可以使用STM32主控芯片电路来控制射频开关公共输入端到四个输出端口的切换，可使用标准RS232串行通信控制射频开关，并且公共端口可与各个输出端口同时接通，开关断电时，射频开关保持在最后一次选择的通道，稳定性和可靠性能够达到行业高级标准，能够满足对天线数量多，CT要求高的测试，可应用于多种场景，能够降低射频开关的使用难度。
(2)射频开关工作时，当开关外壳内部有湿气时，由于开关外壳的内壁远离芯片安装架，芯片安装架工作时温度较高，因此湿气会在开关外壳内部冷凝成水珠，由于在开关外壳内壁上设置吸湿海绵层，吸湿海绵层可吸收产生的水汽和水珠，并由导湿固定杆传导至吸湿除湿降温球内部由吸水海绵填充层吸收，当吸水海绵填充层内吸收较多水后，通过控制活塞式充气结构工作，往多个吸湿除湿降温球内部的球形双层气囊内充气，球形双层气囊被充气膨胀后会往内对吸水海绵填充层进行挤压，从而将吸水海绵填充层内吸附的水分压出，由于在排水微孔上开设多个导水排水管，被压出的水分会由导水排水管进入排水微孔内，并沿着排水微孔由排水连接管排出，完成后球形双层气囊放气回收至初始状态，吸水海绵填充层回复至状态，继续进行吸湿，如此往复实现对开关外壳内部的吸湿除湿操作，保证射频开关内部的工作环境，提升射频开关的环境耐受性。
(3)导湿纤维束和导湿纤维棉形成的导湿纤维组可以快速将吸湿海绵层上吸收的水导入至中心导湿球内并且由吸水海绵填充层吸收，从而提升吸湿除湿效率，并且导湿固定杆的端部口径较小，可以进一步加速水分传导的效率。
(4)初始状态时，球形双层气囊为收缩状态，此时透水微孔为封闭状态，当球形双层气囊内部被充气膨胀后，透水微孔呈打开状态，小部分的水被导入硝石颗粒内部，硝石颗粒遇水后温度变低，达到降温的目的，而由于导热外壳为导热材质，因此导热外壳的整体温度降低，并将低温通过导湿固定杆传导至吸湿海绵层上，从而实现对开关外壳内部的整体降温，保证开关外壳内部的温度不会过高，对射频开关起到保护作用。
(5)当需要使球形双层气囊膨胀时，只需控制电磁铁通电，电磁铁通电后排斥永磁铁，从而推动密封活塞往靠近充气连接管一侧移动，从而将密封筒内部的惰性气体压入球形双层气囊内，使球形双层气囊膨胀，电磁铁断电后，在压缩弹簧和永磁铁的磁吸力作用下，密封活塞回复至初始位置，球形双层气囊内部被压入的惰性气体回退至密封筒内，球形双层气囊同步回复至初始状态，实现对球形双层气囊的膨胀控制。
(6)导湿纤维丝可加速水分的扩散，使水分在吸水海绵填充层内均匀扩散，提升吸水海绵填充层的吸水储水效果。
(7)在开关外壳和吸湿海绵层之间嵌入的石墨烯导热纤维可加速温度的传导，避免局部低温和局部高温，进一步提升降温的均匀性。
(8)导水排水管与导热外壳和球形双层气囊的连接处外壁上固定有密封橡胶套，可以保证导水排水管与导热外壳连接处的密封性，避免水分泄露，提升除湿效果。
(9)弧形凹槽的内部嵌入有与其相匹配的弧形接水盒，且弧形接水盒与弧形凹槽卡接连接，弧形接水盒可完成对排出水分的收集，工作人员只需定时清理弧形接水盒即可。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明另一种状态下的结构示意图；
图3为本发明的内部结构示意图；
图4为本发明中吸湿除湿降温球的结构示意图；
图5为本发明中吸湿除湿降温球的另一种状态图；
图6为本发明中活塞式充气结构的结构示意图；
图7为本发明中活塞式充气结构的另一种状态图；
图8为本发明中射频开关与STM32主控芯片集成时的示意图；
图9为本发明中射频开关与STM32主控芯片集成时的模块示意图。
图中标号说明：
1开关外壳、2芯片安装架、3吸湿海绵层、4导湿固定杆、401导湿纤维束、402导湿纤维棉、5吸湿除湿降温球、6中心导湿球、7导热外壳、8球形双层气囊、9硝石颗粒、10吸水海绵填充层、11导水排水管、12排水微孔、13透水微孔、14吸湿排湿纤维、15充气连接管、16活塞式充气结构、161密封筒、162电磁铁、163密封活塞、164永磁铁、165压缩弹簧、17排水连接管、18弧形凹槽、19弧形接水盒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图8和图9，一种微波射频开关，包括微波射频开关和SMT32主控芯片，微波射频开关和SMT32主控芯片电性连接，SMT32主控芯片控制微波射频开关还包括RS232接口和DC24V电源，DC24V电源为SMT32主控芯片供电，RS232接口用于建立串行通信。本方案通过将微波射频开关和SMT32主控芯片相集成，可以使用STM32主控芯片电路来控制射频开关公共输入端到四个输出端口的切换，可使用标准RS232串行通信控制射频开关，并且公共端口可与各个输出端口同时接通，开关断电时，射频开关保持在最后一次选择的通道，稳定性和可靠性能够达到行业高级标准，能够满足对天线数量多，CT要求高的测试，可应用于多种场景，能够降低射频开关的使用难度。
请参阅1-5，微波射频开关包括开关外壳1，开关外壳1的内部固定有芯片安装架2，开关外壳1的内壁上粘贴有吸湿海绵层3，开关外壳1的两侧内壁上固定有多个导湿固定杆4，导湿固定杆4的内部设有导湿纤维组，且纤维组与吸湿海绵层3相贴合，导湿固定杆4的端部固定有吸湿除湿降温球5，吸湿除湿降温球5包括最外侧的导热外壳7，导热外壳7的内部中心处设有中心导湿球6，中心导湿球6和导热外壳7的内壁之间连接有多根固定杆(图中未示出)，导热外壳7的内部固定有球形双层气囊8，导湿固定杆4的一端延伸至导热外壳7内部且与中心导湿球6固定连接，球形双层气囊8的内部的填充有吸水海绵填充层10，且吸水海绵填充层10与中心导湿球6相贴合，同一侧导热外壳7之间连接有多根均匀分布的充气连接管15，且充气连接管15与球形双层气囊8相连通，充气连接管15的端部还连接有活塞式充气结构16，充气连接管15与球形双层气囊8内部均填充有惰性气体，同一侧吸湿除湿降温球5中心处插接有一根导水排水管11，且导水排水管11贯穿中间吸湿除湿降温球5设置，导水排水管11位于球形双层气囊8内部的一段外壁上开设有多个均匀分布的排水微孔12，导水排水管11的底端连接有排水连接管17，开关外壳1的外壁上开设有有对称设置的弧形凹槽18，两个排水连接管17延伸至弧形凹槽18的侧壁上。射频开关工作时，当开关外壳1内部有湿气时，由于开关外壳1的内壁远离芯片安装架2，芯片安装架2工作时温度较高，因此湿气会在开关外壳1内部冷凝成水珠，由于在开关外壳1内壁上设置吸湿海绵层3，吸湿海绵层3可吸收产生的水汽和水珠，并由导湿固定杆4传导至吸湿除湿降温球5内部由吸水海绵填充层10吸收，当吸水海绵填充层10内吸收较多水后，通过控制活塞式充气结构16工作，往多个吸湿除湿降温球5内部的球形双层气囊8内充气，球形双层气囊8被充气膨胀后会往内对吸水海绵填充层10进行挤压，从而将吸水海绵填充层10内吸附的水分压出，由于在排水微孔12上开设多个导水排水管11，被压出的水分会由导水排水管11进入排水微孔12内，并沿着排水微孔12由排水连接管17排出，完成后球形双层气囊8放气回收至初始状态，吸水海绵填充层10回复至状态，继续进行吸湿，如此往复实现对开关外壳1内部的吸湿除湿操作，保证射频开关内部的工作环境，提升射频开关的环境耐受性。
请参阅图4和图5，导湿固定杆4靠近中心导湿球6的一端口径小于另一端口径，导湿纤维组包括导湿纤维束401和导湿纤维棉402，且导湿纤维束401和导湿纤维棉402相连接，导湿纤维束401的端部与吸湿海绵层3相连接，导湿纤维棉402的端部与中心导湿球6相连接。导湿纤维束401和导湿纤维棉402形成的导湿纤维组可以快速将吸湿海绵层3上吸收的水导入至中心导湿球6内并且由吸水海绵填充层10吸收，从而提升吸湿除湿效率，并且导湿固定杆4的端部口径较小，可以进一步加速水分传导的效率。
请参阅图4和图5，导热外壳7和球形双层气囊8之间填充有硝石颗粒9，球形双层气囊8上开设有呈球面形分布的多个透水微孔13，且透水微孔13的内壁上固定有吸湿排湿纤维14，吸湿排湿纤维14一端与吸水海绵填充层10接触，且吸湿排湿纤维14另一端与硝石颗粒9相接触。初始状态时，球形双层气囊8为收缩状态，此时透水微孔13为封闭状态，当球形双层气囊8内部被充气膨胀后，透水微孔13呈打开状态，小部分的水被导入硝石颗粒9内部，硝石颗粒9遇水后温度变低，达到降温的目的，而由于导热外壳7为导热材质，因此导热外壳7的整体温度降低，并将低温通过导湿固定杆4传导至吸湿海绵层3上，从而实现对开关外壳1内部的整体降温，保证开关外壳1内部的温度不会过高，对射频开关起到保护作用。
请参阅图4-7，活塞式充气结构16包括密封筒161，密封筒161远离充气连接管15的一侧内壁上固定有两组电磁铁162，密封筒161的内部还设有密封活塞163，密封活塞163靠近电磁铁162的一侧侧壁上固定有与电磁铁162对应设置的永磁铁164，电磁铁162通电时与永磁铁164相排斥，密封活塞163靠近充气连接管15的一侧侧壁与密封筒161的内壁之间固定有多组压缩弹簧165，密封活塞163靠近充气连接管15的一侧与密封筒161内壁之间充满有惰性气体。当需要使球形双层气囊8膨胀时，只需控制电磁铁162通电，电磁铁162通电后排斥永磁铁164，从而推动密封活塞163往靠近充气连接管15一侧移动，从而将密封筒161内部的惰性气体压入球形双层气囊8内，使球形双层气囊8膨胀，电磁铁162断电后，在压缩弹簧165和永磁铁164的磁吸力作用下，密封活塞163回复至初始位置，球形双层气囊8内部被压入的惰性气体回退至密封筒161内，球形双层气囊8同步回复至初始状态，实现对球形双层气囊8的膨胀控制。
请参阅图4和图5，吸水海绵填充层10的内部还嵌入有多根导湿纤维丝，且导湿纤维丝的一端与中心导湿球6相接触。导湿纤维丝可加速水分的扩散，使水分在吸水海绵填充层10内均匀扩散，提升吸水海绵填充层10的吸水储水效果。
请参阅图3，开关外壳1和吸湿海绵层3之间嵌入有多根均匀分布的导热丝(图中未示出)，且导热丝为石墨烯导热纤维。在开关外壳1和吸湿海绵层3之间嵌入的石墨烯导热纤维可加速温度的传导，避免局部低温和局部高温，进一步提升降温的均匀性。
请参阅图3，导水排水管11与导热外壳7和球形双层气囊8的连接处外壁上固定有密封橡胶套，可以保证导水排水管11与导热外壳7连接处的密封性，避免水分泄露，提升除湿效果。
请参阅图3，弧形凹槽18的内部嵌入有与其相匹配的弧形接水盒19，且弧形接水盒19与弧形凹槽18卡接连接，弧形接水盒19与弧形凹槽18的连接处采用密封处理，弧形接水盒可完成对排出水分的收集，工作人员只需定时清理弧形接水盒即可。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
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