В этом примере показано, как спроектировать Промежуточную частоту (IF) полосовой фильтр Баттерворта с центральной частотой 400 МГц, пропускной способностью 5 МГц и Потерей вставки (IL) 1 дБ [1].
Практические схемы переносят определенную степень несоответствия. Несоответствие происходит, когда несопоставленная схема соединяется с исходным продвижением RF к отражениям, которые приводят к потере степени, поставленной схеме. Можно использовать IL, чтобы задать это несоответствие. Вычислите несоответствие импеданса загрузки с учетом данного IL. IL и нормированный импеданс загрузки (ZL) связаны можно следующим образом [2], [3]:
IL (дБ) =-10*log10 (1-| | ^2) =-10*log10 (4*ZL / (1+ZL) ^2)
Корни получившегося полинома возвращают значение нормированного импеданса загрузки. Ненормированные значения составляют 132,986 Ом и 18,799 Ом. Выберите более высокое значение для создания фильтра с учетом IL.
syms ZL IL eqn = -10*log10(4*ZL/(1+ZL)^2) - IL == 0; [solx, ~, ~] = solve(eqn,ZL,'ReturnConditions', true); IL_desired_dB = 1; Zload = double(subs(solx,IL,IL_desired_dB))*50;
Импеданс загрузки:
ZL = Zload(2);
Используйте rffilter
спроектировать фильтр для желаемых технических требований.
Fcenter = 400e6; Bwpass = 5e6; if_filter = rffilter('ResponseType','Bandpass',... 'FilterType','Butterworth','FilterOrder',4,... 'PassbandAttenuation',10*log10(2),... 'Implementation','Transfer function',... 'PassbandFrequency',[Fcenter-Bwpass/2 Fcenter+Bwpass/2],'Zout',ZL);
Вычислите S-параметры.
freq = linspace(370e6,410e6,2001); Sf = sparameters(if_filter, freq); figure; line = rfplot(Sf); lgd = legend; lgd.Location = "best"; [~,freq_index] = min(abs(freq-Fcenter)); datatip(line(3),'DataIndex',freq_index);
Всплывающие подсказки показывают IL на 1 дБ в Fcenter = 400 МГц.
Вычислите groupdelay:
gd = groupdelay(if_filter, freq); figure; plot(freq/1e6, gd); xlabel('Frequency (MHz)'); ylabel('Group delay (s)'); grid on;
Объект rffilter может быть вставлен непосредственно в rfbudget
объект выполнить бюджетный анализ.
rfb = rfbudget(if_filter,Fcenter,-30,Bwpass)
rfb = rfbudget with properties: Elements: [1x1 rffilter] InputFrequency: 400 MHz AvailableInputPower: -30 dBm SignalBandwidth: 5 MHz Solver: Friis AutoUpdate: true Analysis Results OutputFrequency: 400 (MHz) OutputPower: -31 (dBm) TransducerGain: -1 (dB) NF: 0 (dB) IIP2: [] (dBm) OIP2: [] (dBm) IIP3: Inf (dBm) OIP3: Inf (dBm) SNR: 76.99 (dB)
[1] Хунбао Чжоу, Интервал Ло. "Проект и бюджетный анализ приемника RF средства чтения ETC на 5.8 ГГц", Опубликованного в Коммуникационной технологии (ICCT), 2 010 12-х Международных конференциях IEEE, Нанкине, Китай, ноябрь 2010.
[2] Электронный анализ фильтра и синтез, Майкл Г. Эллис старший, дом Artech, глава 7.
[3] Проектирование схем RF, Р. Людвиг, Г. Богданов, образование Пирсона, глава 2.
Приемник супергетеродина Используя приложение RF Budget Analyzer