Бюджетная гармоника RF балансирует анализ низкого приемника-IF, IP2 и NF
В этом примере показано, как использовать решатель баланса гармоники rfbudget объекта, чтобы анализировать низкий-IF (промежуточная частота) приемник бюджет RF для точки пересечения второго порядка (IP2), точки пересечения второго порядка и вычислить более точную шумовую фигуру (NF), которая правильно составляет системную нелинейность и сворачивание шума.
Используйте amplifier и modulator объекты создать элементы RF с 2 портами в низком проекте приемника-IF, наряду с их выходом точка пересечения второго порядка (OIP2) технические требования. Можно выключить идеальное отклонение изображений по умолчанию и образовать канал выбор, просачивающийся модулятор с ImageReject и ChannelSelect логические пары "имя-значение".
Вычислите бюджетные результаты RF путем расположения каскадом элементов вместе в систему RF с rfbudget. Объект rfbudget включает исследование проекта и визуализацию в командной строке MATLAB. Это также включает автоматическую модель RF Blockset и генерацию испытательного стенда измерения.
a1 = amplifier('Name','RFAmplifier', ... 'Gain',11.53, ... 'NF',1.53, ... 'OIP2',35); d = modulator('Name','Demodulator', ... 'Gain',-6, ... 'NF',4, ... 'OIP2',50, ... 'LO',2.03e9, ... 'ConverterType','Down', ... 'ImageReject',false, ... 'ChannelSelect',false); a2 = amplifier('Name','IFAmplifier', ... 'Gain',30, ... 'NF',8, ... 'OIP2',37); b = rfbudget('Elements',[a1 d a2], ... 'InputFrequency',2.1e9, ... 'AvailableInputPower',-30, ... 'SignalBandwidth',45e6)
b =
rfbudget with properties:
Elements: [1x3 rf.internal.rfbudget.RFElement]
InputFrequency: 2.1 GHz
AvailableInputPower: -30 dBm
SignalBandwidth: 45 MHz
Solver: Friis
AutoUpdate: true
Analysis Results
OutputFrequency: (GHz) [ 2.1 0.07 0.07]
OutputPower: (dBm) [-18.47 -24.47 5.53]
TransducerGain: (dB) [ 11.53 5.53 35.53]
NF: (dB) [ 1.53 1.843 4.793]
IIP2: (dBm) []
OIP2: (dBm) []
IIP3: (dBm) [ Inf Inf Inf]
OIP3: (dBm) [ Inf Inf Inf]
SNR: (dB) [ 65.91 65.6 62.65]
Почему OIP2 и IIP2 Пустой в Результатах?
Solver по умолчанию свойством объекта rfbudget является 'Friis', эквивалентное основополосное приближение, которое не может вычислить IP2. Чтобы видеть результаты IP2, можно установить Solver свойство бюджета возражает против 'HarmonicBalance'. Это выполняет нелинейный анализ схем, чтобы вычислить установившуюся рабочую точку, из которой возможно вычислить IP2.
Можно также выбрать решатель 'HarmonicBalance' в rfbudget время создания путем передачи в Solver пара "имя-значение" после другое позиционное или аргументы пары "имя-значение", e.g.
b = rfbudget([a1 d a2],2.1e9,-30,45e6,'Solver','HarmonicBalance')
В общем случае решатель 'HarmonicBalance' не с такой скоростью, как решатель 'Friis' и не вычисляет шумовую фигуру (NF) или отношение сигнал-шум (SNR).
b.Solver = 'HarmonicBalance'b =
rfbudget with properties:
Elements: [1x3 rf.internal.rfbudget.RFElement]
InputFrequency: 2.1 GHz
AvailableInputPower: -30 dBm
SignalBandwidth: 45 MHz
Solver: HarmonicBalance
WaitBar: true
AutoUpdate: true
Analysis Results
OutputFrequency: (GHz) [ 2.1 0.07 0.07]
OutputPower: (dBm) [-18.47 -24.47 5.53]
TransducerGain: (dB) [ 11.53 5.53 35.53]
NF: (dB) [ 1.53 4.7 6.487]
IIP2: (dBm) [ 23.47 44.47 -4.581]
OIP2: (dBm) [ 35 50 30.95]
IIP3: (dBm) [ Inf Inf 19.45]
OIP3: (dBm) [ Inf Inf 54.98]
SNR: (dB) [ 65.91 62.74 60.96]
rfbudget отображают выше показов результаты каскада, вычисленного решателем 'HarmonicBalance'. Сравнивая их с результатами 'Friis', векторные свойства, показывающие OutputPower и TransducerGain вдоль каскадного соответствия хорошо.
Как ожидалось свойства OIP2 и IIP2 имеют непустые значения. Кроме того, выходная точка пересечения третьего порядка (OIP3) и введенные свойства (IIP3) точки пересечения третьего порядка изменилась. Решатель 'Friis' не может получить нелинейный выход за край через свойства IP2 каскада влиять на точку пересечения третьего порядка. Математически, это происходит, потому что расположение каскадом двух полиномов второго порядка приводит к полиному с термином третьего порядка.
Точно так же результаты NF Гармонического Баланса отличаются (и более точны), чем результаты Friis, потому что Гармонический Баланс правильно получает эффекты сворачивания шума нелинейности.
Проверка результатов HB Используя моделирование огибающей схемы RF Blockset
Можно проверить гармонический баланс NF, IP2 и результаты IP3 путем экспорта бюджета в модель испытательного стенда RF Blockset используя следующую команду:
exportTestbench(b)
Чтобы проверить NF, дважды кликните на Модуле Измерения RF, чтобы открыть маску, затем выбрать NF из Измеренного выпадающего количества. Затем запустите модель. Это проверяет Гармонический Баланс вычисление NF.
Чтобы проверить IP2, дважды кликните на Модуле Измерения RF, чтобы открыть его маску, затем выбрать IP2 из Измеренного выпадающего количества.
Также снимите флажок с Симулировать шумовым флажком. Затем запустите модель.
Чтобы проверить IP3, выберите IP3 из Измеренного выпадающего количества и запустите модель снова.
Проверка HB заканчивается с Балансом Гармоники RF Blockset
Вместо того, чтобы использовать большое машинное оборудование конверта схемы и Испытательного стенда RF, возможно создать более простую модель, которая вычисляет IP2 и IP3 с помощью двух тонов и гармонического баланса. Откройте модель oipHB.slx найденный в папке MATLAB/Examples. Симулируйте модель.
