Mixer

Микшер модели в системах RF

расширьте все на странице
  • Библиотека:

  • RF Blockset / Конверт Схемы / Элементы

  • Mixer block

Описание

Блок Mixer выполняет перевод частоты сигнала и нелинейное усиление.

Для данного входного сигнала RF, V RF = A RFcos (ω RFt) и входного сигнала LO LO V  = A cLOcos (ПАРТИЯ ω), микшер умножает сигналы во входных портах:

VinVLO=Aincos(ωint)ALOcos(ωLOt)=AinALO2cos[(ωin+ωLO)t]+AinALO2cos[(ωin−ωLO)t]

Это смешивание преобразует частоту сигнала RF 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 RF и сигналов LO, блок микшера выполняет усиление. Чтобы смоделировать линейное усиление, микшер масштабирует сигналы коэффициентом a1. Напряжение управляемый источник напряжения (VCVS), заданное полиномом, реализует нелинейное усиление. Полином включает насыщение автоматически и производит дополнительные частоты межмодуляции.

Параметры

развернуть все

Основной

Исходный параметр преобразования получает в виде одного 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.

Линейное усиление микшера в виде скаляра в дБ. Задайте модули из соответствующего выпадающего списка.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Available power gain во вкладке Source of conversion gain.

Напряжение разомкнутой цепи микшера в виде скаляра в дБ. Задайте модули из соответствующего выпадающего списка.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Open circuit voltage gain во вкладке Source of conversion gain.

Порядок полинома в виде вектора.

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.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Polynomial coefficients во вкладке Source of conversion gain.

Входной импеданс микшера в виде скаляра.

Выходной импеданс микшера в виде скаляра.

Выходной импеданс микшера в виде скаляра.

Фигура шума одно боковой полосы микшера в виде скаляра согласно определению IEEE®.

К шуму модели в модели конверта схемы с Noise, Amplifier 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 выходе микшера является суммой двух вкладов:

Nout=NinGmix+2NmixerGmix,

где:

  • N является шумом при выходе 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 описан как

FSSB-IEEE=1+2Nmixer/Nin,

который связан с другими обычно используемыми определениями через

FSSB=2+2Nmixer/Nin=1+FSSB-IEEE,FDSB=1+Nmixer/Nin=12(1+FSSB-IEEE).

Можно применить IEEE определение SSB непосредственно, чтобы описать каскады смесителя 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 симулировать уровень шума при выходе микшера. Например,

FSSB=4 дБ⇒FSSB-IEEE=10log10(10FSSB/10−1)=1.79 дБ,FDSB=4 дБ⇒FSSB-IEEE=10log10(2×10FDSB/10−1)=6.04 дБ.

Если вы симулируете микшер RF Blockset без включения идеального фильтра отклонения изображений, то шум при выходе микшера больше, чем предсказанный шумовой фигурой, потому что шум в пропускной способности изображений эффективно свернут на выходной сигнал.

Поэтому при генерации моделей, и Modulator и блоки Demodulator 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 симулированной 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.

Выберите этот параметр, чтобы внутренне заземлить и скрыть отрицательные терминалы. Чтобы отсоединить отрицательные терминалы, очистите этот параметр. Путем представления этих терминалов можно соединить их с другими частями модели.

По умолчанию эта опция выбрана.

Нелинейность

Полиномиальная нелинейность в виде одного 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. Рисунок показывает графическое определение нелинейных параметров усилителя.

Соглашение точек пересечения в виде Input- отнесенный или Output- отнесенный. Используйте эту спецификацию для точек пересечения, степени сжатия с 1 усилением дБ и степени насыщения.

Точка пересечения второго порядка. заданный как скаляр. Значение по умолчанию inf dBm соответствует незаданной точке.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Even and odd order во вкладке Nonlinear polynomial type.

Точка пересечения третьего порядка в виде скаляра. Значение по умолчанию inf dBm соответствует незаданной точке.

Степень сжатия с 1 усилением дБ в виде скаляра. Точка сжатия с 1 усилением дБ должна быть меньше выходной степени насыщения.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Odd order во вкладке Nonlinear polynomial type.

Выведите степень насыщения в виде скаляра. 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.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Odd order во вкладке Nonlinear polynomial type.

Получите сжатие в насыщении в виде скаляра.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Odd order во вкладке Nonlinear polynomial type и наборе Output saturation power.

Примеры модели

Validating IP2/IP3 Using Complex Signals

Проверка IP2/IP3 Используя Комплексные Сигналы

Пользуйтесь библиотекой RF Blockset™ Circuit Envelope, чтобы запустить двухцветный эксперимент, который измеряет второе - и точки пересечения третьего порядка усилителя. Модель вычисляет точки пересечения усилителя от модулируемой степени сигнала, измеренной на каждом поставщике услуг, проверяя поведение системы RF Blockset. Эти значения подтверждены с помощью приложения RF Budget Analyzer и испытательного стенда измерения.

Impact of Thermal Noise on Communication System Performance

Удар теплового шума на эффективности системы связи

Пользуйтесь библиотекой RF Blockset Circuit Envelope, чтобы смоделировать тепловой шум супергетеродина приемник RF и измерить его эффекты на частоте ошибок по битам (BER) системы связи. Модель приемника RF не включает несоответствия импеданса или нелинейность. Образец модели Communications Toolbox параметрами, вычисленными с помощью уравнений Friis, используется, чтобы проверить результаты.

Ссылки

[1] Grob, Зигфрид и Юрген Линднер. “Полиномиальная деривация модели нелинейных усилителей”. Отдел информационных технологий, университет Ульма, Германия.

Смотрите также

|

Представленный в R2010b

Документация RF Blockset

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте