В этом примере показано, как выбрать Intermediate Frequency (IF), который свободен от любого искажения межмодуляции. Во-первых, вы создаете OpenIF
возразите и задайте, проектируете ли вы передатчик или приемник. Во-вторых, вы используете addMixer
функция, чтобы задать свойства каждого микшера, а также определенной Радиочастоты (RF) это взаимодействует с. Наконец, вы просматриваете результаты с помощью функций report
и show
.
При преобразовании от RF до IF (приемник) или от IF до RF (передатчик), используется микшер. К сожалению, микшеры нелинейны, и их выходные параметры содержат энергию на нежелательных частотах (мы вызываем эти нежелательные выходные параметры "шпоры"). OpenIF
инструмент помогает вам выбрать IF, который старается не иметь их побочный микшер, выходные параметры вмешиваются в микшер выход. Выход микшера характеризуется следующим уравнением:
где:
входная частота.
частота локального генератора (LO).
неотрицательное целое число.
целое число.
Только одна из этих выходных частот является желаемым тоном. Например, в микшере понижающего преобразования (i.e. ) с LO низкой стороны (i.e. ), случай , представляет желаемый выходной тон. Это:
Все другие комбинации и представляйте побочные продукты межмодуляции. Чтобы охарактеризовать эти продукты межмодуляции, Таблица Межмодуляции (IMT) используется.
IMT предоставляет информацию о количестве энергии, сгенерированном на каждой частоте продукта межмодуляции. Поскольку точный микшер поощряет результаты анализа, IMT должен быть создан из симулированных или результатов измерений в желаемом входном сигнале и локальной частоте генератора и условиях степени. Экстраполяция к другим условиям приведет к погрешностям.
Вот IMT downconverting микшера с низким LO стороны, измеренным в GHz, dBm, GHz, и dBm.
! Element (N,M) gives power of |N*Fin+M*Flo| in dBc ! Top indices give M = ! Left-hand indices give N = %0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0% 99 26 35 39 50 41 53 49 51 42 62 51 60 47 77 50 1% 24 0 35 13 40 24 45 28 49 33 53 42 60 47 63 2% 73 73 74 70 71 64 69 64 69 62 74 62 72 60 3% 67 64 69 50 77 47 74 44 74 47 75 44 70 4% 86 90 86 88 88 85 86 85 90 85 85 85 5% 90 80 90 71 90 68 90 65 88 65 85 6% 90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 7% 90 90 90 90 90 87 90 90 90 8% 99 95 99 95 99 95 99 95 9% 90 95 90 90 90 99 90 10% 99 99 99 99 99 99 11% 90 99 90 95 90 12% 99 99 99 99 13% 90 99 90 14% 99 99 15% 99
Заметьте, что это - соглашение в промышленном стандарте IMTs, чтобы принять симметрию, а именно:
и программное обеспечение RF Toolbox™ следует этому соглашению.
Если измерение показывает, что на самом деле микшер асимметричен, i.e.:
нет никакого способа вместить эту информацию в промышленном стандарте IMT. В этой ситуации наиболее распространенное соглашение состоит в том, чтобы создать аппроксимированную модель путем размещения значения:
в положении .
Таким образом промышленный стандарт IMTs в общем и RF Toolbox в частности переоценит степень одной шпоры в каждой паре асимметричных шпор.
В IMT, 0
всегда появляется в таблице в положении , , который представляет и желаемый сигнал и его симметричную пару изображений. Все другие записи заданы в дБн ниже степени микшера выход на желаемой частоте. (В маловероятном случае шпоры, являющейся выше степени желаемого, это появится как отрицательное число, величина которого является цилиндрической степенью в дБн выше желаемого.)
Например, в IMT выше, в строке , столбец , значением IMT является 13
. RF Toolbox поместит пару симметричных продуктов IM в:
каждый с уровнем мощности-13 дБн. Неограниченная власть шпоры в dBm вычисляется путем вычитания значения дБн IMT из выходной мощности (также в dBm) желаемого тона.
Условно, специальное значение 99
означает, что тон в том индексе незначителен.
Для получения дополнительной информации о таблицах межмодуляции см. [1].
Найдите IF без шпор для приемника. Приемник должен смочь к downconvert от трех отдельных полос RF к тому же самому (совместно использованному) IF. Чтобы найти IF сосредотачивают частоту, которая без шпор для всех трех полос RF, ваши требования должны задать Частоту Центра RF, Пропускную способность RF и Пропускную способность IF, которая идет с тем конкретным RF:
% RF band 1 RFCF1 = 2400e6; % 2.4 GHz RFBW1 = 200e6; % 200 MHz IFBW1 = 20e6; % 20 MHz % RF band 2 RFCF2 = 3700e6; % 3.7 GHz RFBW2 = 250e6; % 250 MHz IFBW2 = 20e6; % 20 MHz % RF band 3 RFCF3 = 5400e6; % 5.4 GHz RFBW3 = 250e6; % 250 MHz IFBW3 = 50e6; % 50 MHz
Затем у нас должен быть IMT, измеренный для каждой полосы RF. Примите, что вы протестировали и измерили микшеры, которые вы планируете использовать следующими результатами:
IMT1 = [99 0 21 17 26; 11 0 29 29 63; 60 48 70 86 41; 90 89 74 68 87; 99 99 95 99 99]; IMT2 = [99 1 9 12 15; 20 0 26 31 48; 55 70 51 70 53; 85 90 60 70 94; 96 95 94 93 92]; IMT3 = [99 2 11 15 16; 27 0 16 41 55; 25 61 66 65 47; 92 83 66 77 88; 97 94 91 92 99];
Создайте объект с помощью OpenIF
функция. Укажите, что вы проектируете приемник путем установки свойства 'IFLocation' на 'MixerOutput'.
h = OpenIF('IFLocation', 'MixerOutput');
Используйте addMixer
метод, чтобы ввести информацию для каждой полосы RF. Здесь инжекция низкой стороны принята для каждого микшера, но инжекцию высокой стороны можно было попробовать позже.
addMixer(h,IMT1, RFCF1, RFBW1, 'low', IFBW1); addMixer(h,IMT2, RFCF2, RFBW2, 'low', IFBW2); addMixer(h,IMT3, RFCF3, RFBW3, 'low', IFBW3);
Просмотрите результаты дословно с помощью report
метод.
report(h);
Intermediate Frequency (IF) Planner IF Location: MixerOutput -- MIXER 1 -- RF Center Frequency: 2.4 GHz RF Bandwidth: 200 MHz IF Bandwidth: 20 MHz MixerType: low Intermodulation Table: 99 0 21 17 26 11 0 29 29 63 60 48 70 86 41 90 89 74 68 87 99 99 95 99 99 -- MIXER 2 -- RF Center Frequency: 3.7 GHz RF Bandwidth: 250 MHz IF Bandwidth: 20 MHz MixerType: low Intermodulation Table: 99 1 9 12 15 20 0 26 31 48 55 70 51 70 53 85 90 60 70 94 96 95 94 93 92 -- MIXER 3 -- RF Center Frequency: 5.4 GHz RF Bandwidth: 250 MHz IF Bandwidth: 50 MHz MixerType: low Intermodulation Table: 99 2 11 15 16 27 0 16 41 55 25 61 66 65 47 92 83 66 77 88 97 94 91 92 99 There are no spur-free zones. The best attainable spur-free zone has a SpurFloor of 87.
Просмотрите результаты графически с помощью show
метод.
figure; show(h);
Фигура создается show
метод отображает все соответствующие побочные частотные диапазоны как окрашенные горизонтальными прямоугольниками. Если там какие-либо зоны без шпор (не может быть), это будет отображено как вертикальный зеленый прямоугольник.
В этом примере, как мы видим на рисунке, нет никаких зон без шпор. Легенда в верхнем правом угле говорит нам, с каким цветом каждый Микшер сопоставлен. Если мы желаем более подробной информации о побочной области, мы можем нажать на один из прямоугольников:
Если мы хотим найти зону без шпор, мы должны будем настроить некоторые параметры настройки.
В текущей настройке нет никаких доступных зон без шпор. Мы должны будем настроить некоторые параметры настройки для того, чтобы найти зону без шпор. Значения, размеченные в конструктивных требованиях (Пропускная способность RF, Частота Центра RF и Пропускная способность IF), не могут быть изменены. Однако некоторые параметры (такие как изменение низко - или инжекция высокой стороны) являются проектными решениями. Мы видим, если изменение первого микшера к инжекции высокой стороны откроет зону без шпор:
h.Mixers(1).MixingType = 'high';
figure;
show(h);
Если мы хотим использовать инжекцию низкой стороны во всех микшерах, мы должны найти приемлемые зоны без шпор путем корректировки других параметров. Здесь мы сбрасываем объект OpenIF ко всей инжекции низкой стороны и повторно строим результаты:
h.Mixers(1).MixingType = 'low';
figure;
show(h);
Мы замечаем, что существует раздел приблизительно 500 МГц, где существует открытие полностью вниз примерно к-85 дБн. Мы можем найти что зона путем корректировки SpurFloor
свойство:
h.SpurFloor = 85; show(h);
[1] Дэниел Фэрия, Лоуренс Данливи и Терье Свенсен. "Использование Таблиц Межмодуляции для Симуляций Микшера", Микроволновый Журнал, Издание 45, № 4, декабрь 2002, p. 60.