Образцовый микшер в системах РФ
RF Blockset / Конверт Схемы / Элементы
Блок Mixer выполняет перевод частоты сигнала и нелинейное усиление.
Для данного входного сигнала РФ, V РФ = A RFcos (ω RFt) и входного сигнала LO LO V = A cLOcos (ПАРТИЯ ω), микшер умножает сигналы во входных портах:
Это смешивание преобразовывает частоту сигнала РФ к ωRF + ωLO и ωRF – ωLO. Для микшера, чтобы выполнить эту операцию правильно, необходимо включать частоты ωRF + ωLO или ωRF – ωLO в частотах симуляции, которые вычисляет Блок Configuration.
Спецификация усиления Степени для этого блока связывает степень одно боковой полосы (SSB) к входу.
После смешивания РФ и сигналов LO, блок микшера выполняет усиление. Чтобы смоделировать линейное усиление, микшер масштабирует сигналы коэффициентом a1. Напряжение управляемый источник напряжения (VCVS), заданное с полиномом, реализует нелинейное усиление. Полином включает насыщение автоматически и производит дополнительные частоты межмодуляции.
Source of conversion gain — Исходный параметр усиления преобразованияAvailable power gain (значение по умолчанию) | Open circuit voltage gain | Polynomial coefficientsИсходный параметр усиления преобразования, заданного как одно из следующего:
Available power gain — Блок использует значение Доступного параметра усиления степени, чтобы вычислить линейный термин усиления напряжения полиномиального VCVS, a1. Это вычисление принимает совпадающее завершение загрузки для микшера.
Open circuit voltage gain — Блок использует значение параметра усиления напряжения Разомкнутой цепи как линейный термин усиления напряжения полиномиального VCVS, a1.
Polynomial coefficients — Блок реализует нелинейное усиление напряжения согласно полиному, который вы задаете. Порядок полинома должен быть меньше чем или равен 9, и коэффициенты упорядочены в возрастающих степенях. Если вектором 10 коэффициентов, [a 0, a 1, a 2, …, a 9], полином, который это представляет, является V = a 0 + a 1
V в + a 2
V in2 + ⋯ + a 9
V in9. В этом случае a 1 представляет линейный термин усиления, и моделирование условий высшего порядка сделано согласно [1].
Например, вектор [a 0, a 1, a 2, a 3] задает отношение V = a 0 + a 1 V в + a 2 V in2 + ⋯ + a 3 V in3.
Конечные нули не использованы: если a 3 = 0, [a 0, a 1, a 2] задает тот же полином как [a 0, a 1, a 2, 0]. Значение по умолчанию этого параметра [0 1], соответствуя линейному отношению V o = V i.
Available power gain — Линейное усиление микшераdB (значение по умолчанию) | скаляр Линейное усиление микшера, заданного как скаляр в дБ. Задайте модули из соответствующего выпадающего списка.
Чтобы включить этот параметр, выберите Available power gain во вкладке Source of conversion gain.
Open circuit voltage gain — Усиление напряжения разомкнутой цепиdB (значение по умолчанию) | скаляр Напряжение разомкнутой цепи микшера, заданного как скаляр в дБ. Задайте модули из соответствующего выпадающего списка.
Чтобы включить этот параметр, выберите Open circuit voltage gain во вкладке Source of conversion gain.
Polynomial coefficients — Порядок полинома[0 1] (значение по умолчанию) | векторПорядок полинома, заданного как вектор.
Порядок полинома должен быть меньше чем или равен 9. Коэффициенты упорядочены в возрастающих степенях. Если вектор имеет 10 коэффициентов, [a0,a1,a2, ... a9], полином, который это представляет:
Vout = a 0 + a 1Vin + a 2Vin2 + ... + a 9Vin9
где a 1 представляет линейный термин усиления, и условия высшего порядка моделируются согласно [1].
Например, векторный [a0,a1,a2,a32] задает отношение Vo = a 0 + a 1V1 + a 2V12 + a 3V13. Конечные нули не использованы. Если a 3 = 0, то [a0,a1,a2] задает тот же полином как [a 0, a 1, a 2,0]. Значение по умолчанию этого параметра [0,1], соответствуя линейному отношению Vo = Vi.
Чтобы включить этот параметр, выберите Polynomial coefficients во вкладке Source of conversion gain.
Input impedance (Ohm) — Входной импеданс микшера50 (значение по умолчанию) | скаляр Входной импеданс микшера, заданного как скаляр.
Output impedance (Ohm) — Выходной импеданс микшера50 (значение по умолчанию) | скаляр Выходной импеданс микшера, заданного как скаляр.
LO impedance (Ohm) — Импеданс в порте LO микшераinf (значение по умолчанию) | скаляр Выходной импеданс микшера, заданного как скаляр.
Noise figure (dB) — Фигура шума IEEE одно боковой полосы микшераdB (значение по умолчанию) | скалярФигура шума одно боковой полосы микшера, заданного как скаляр согласно определению IEEE®.
К образцовому шуму в модели конверта схемы с Шумом, Усилителем или блоком Mixer, необходимо установить флажок Simulate noise в диалоговом окне Блока Configuration.
Определение SSB IEEE принимает, что шум в пропускной способности изображений во входе микшера отлично отклоняется, в то время как микшер внутренне генерирует шум и в пропускной способности изображений и в пропускной способности сигнала. В результате шум при выводе микшера является суммой двух вкладов:
где:
N является шумом при выводе микшера.
N в является шумом во входе микшера (принимающий, что шум в пропускной способности изображений отлично отклоняется).
Микшер N является шумом, внутренне сгенерированным микшером и в сигнале и в пропускной способности изображений.
Соединение G является усилением микшера.
В результате шумовой фактор согласно IEEE определение SSB может быть выражен как
который связан с другими обычно используемыми определениями через
Можно применить IEEE определение SSB непосредственно, чтобы описать этапы микшера при использовании формул Friis для бюджетного анализа ссылки. Используя другие определения требует изменения формул Friis. И блок Mixer в RF Blockset™ и приложение RF Budget Analyzer в RF Toolbox™ используют определение IEEE.
Аналитические отношения между этими тремя определениями позволяют вам моделировать уровень шума при выводе микшера. Например,
Если вы моделируете микшер RF Blockset без включения идеального фильтра отклонения изображений, то шум при выводе микшера больше, чем предсказанный шумовой фигурой, потому что шум в пропускной способности изображений эффективно свернут на выходной сигнал.
Поэтому при генерации моделей, и блоки Модулятора и Демодулятора вставляют идеальный фильтр отклонения изображений автоматически. (Можно удалить фильтрацию в маске блока.)
Блок Noise Figure Testbench измеряет шумовую фигуру SSB и позволяет вам проверить, что у моделируемой шумовой фигуры есть ожидаемое значение.
Если вы добавляете идеальный фильтр отклонения изображений в свою модель, то эффективная шумовая фигура сопоставима с аналитическим значением.
Если вы демонтируете фильтр отклонения изображений, или если вы используете фильтр с частичным отклонением, то измеренная шумовая фигура является более крупной, чем аналитическое значение.
Ground and hide negative terminals — Заземлите терминалы схемы РФon (значение по умолчанию) | offВыберите этот параметр, чтобы внутренне заземлить и скрыть отрицательные терминалы. Чтобы представить отрицательные терминалы, очистите этот параметр. Путем представления этих терминалов можно соединить их с другими частями модели.
По умолчанию эта опция выбрана.
Nonlinear polynomial type — Полиномиальная нелинейностьEven and odd order (значение по умолчанию) | Odd orderПолиномиальная нелинейность, заданная как одно из следующего:
Even and odd order: Когда вы выбираете Even and odd order, усилитель может произвести второй - и частоты межмодуляции третьего порядка в дополнение к линейному члену.
Odd order: Когда вы выбираете Odd order, усилитель генерирует только нечетные частоты межмодуляции порядка.
Линейное усиление определяет линейный a 1 термин. Блок вычисляет остающиеся условия от заданных параметров. Этими параметрами является IP3, 1-dB gain compression power, Output saturation power и Gain compression at saturation. Количество ограничений, которые вы задаете, определяет порядок модели. Данные показывают графическое определение нелинейных параметров усилителя.
Intercept points convention — Соглашение точек пересеченияOutput (значение по умолчанию) | InputСоглашение точек пересечения, заданное как Input - отнесенный или Output - отнесенный. Используйте эту спецификацию для точек пересечения, степени сжатия с 1 усилением дБ и степени насыщения.
IP2 — Точка пересечения второго порядкаinf dBm (значение по умолчанию) | скалярТочка пересечения второго порядка. заданный как скаляр. Значение по умолчанию inf dBm соответствует незаданной точке.
Чтобы включить этот параметр, выберите Even and odd order во вкладке Nonlinear polynomial type.
IP3 — Точка пересечения третьего порядкаinf dBm (значение по умолчанию) | скалярТочка пересечения третьего порядка, заданная как скаляр. Значение по умолчанию inf dBm соответствует незаданной точке.
1-dB gain compression power — Степень сжатия с 1 усилением дБinf dBm (значение по умолчанию) | скалярСтепень сжатия с 1 усилением дБ, заданная как скаляр. Точка сжатия с 1 усилением дБ должна быть меньше, чем выходная степень насыщения.
Чтобы включить этот параметр, выберите Odd order во вкладке Nonlinear polynomial type.
Output saturation power — Выведите степень насыщенияinf dBm (значение по умолчанию) | скалярВыведите степень насыщения, заданную как скаляр. Блок использует это значение, чтобы вычислить точку насыщения напряжения, используемую в нелинейной модели. В этом случае первая производная полинома является нулем, и вторая производная отрицательна.
Чтобы включить этот параметр, выберите Odd order во вкладке Nonlinear polynomial type.
Gain compression at saturation — Получите сжатие в насыщенииinf dBm (значение по умолчанию) | скалярПолучите сжатие в насыщении, заданном как скаляр.
Чтобы включить этот параметр, выберите Odd order во вкладке Nonlinear polynomial type и установите Output saturation power.
[1] Grob, Зигфрид и Юрген Линднер. “Полиномиальная образцовая деривация нелинейных усилителей”. Отдел информационных технологий, университет Ульма, Германия.
