Этот пример показывает, как программно выполнять анализ РЧ бюджета системы РЧ-приемника и визуализировать результаты вычисленного бюджета по ширине полосы входного сигнала.
Во-первых, использовать amplifier, modulator, rfelement, и nport объекты для задания 2-портовых радиочастотных элементов в конструкции. Затем вычислить результаты бюджета RF путем каскадирования элементов в систему RF с помощью rfbudget.
rfbudget объект позволяет исследовать и визуализировать проект в командной строке MATLAB ® или графически в приложении RF Budget Analyzer, а также позволяет автоматически создавать модели RF Blockset™ и средства тестирования измерений.
Проектировщики РЧ-систем обычно начинают процесс проектирования с бюджетных спецификаций для коэффициента усиления, показателя шума (NF) и нелинейности (IP3) всей системы.
Функциональность MATLAB, поддерживающая анализ бюджета RF, позволяет легко визуализировать результаты усиления, NF и IP3 на нескольких частотах по всей полосе пропускания сигнала. Вы можете:
Программно построить rfbudget объект из 2-портовых радиочастотных элементов.
Используйте отображение командной строки rfbudget объект для просмотра результатов одночастотного бюджета.
Векторизируйте входную частоту rfbudget и использовать график MATLAB для визуализации результатов бюджета РЧ по полосе пропускания входного сигнала.
Кроме того, с rfbudget объект можно:
Используйте методы экспорта для создания сценариев MATLAB, моделей RF Blockset или тестовых тестов измерений в Simulink ®.
Использовать show команда для копирования rfbudget в приложение RF Budget Analyzer.
Базовый РЧ-приемник состоит из РЧ-фильтра, РЧ-усилителя, демодулятора, ПЧ-фильтра и ПЧ-усилителя.
Сначала создайте и параметризуйте каждый из 2-портовых радиочастотных элементов. Затем использовать rfbudget каскадировать элементы с входной частотой 2,1 ГГц, входной мощностью -30 дБм и входной полосой пропускания 45 МГц.
f1 = nport('RFBudget_RF.s2p','RFBandpassFilter'); a1 = amplifier('Name','RFAmplifier', ... 'Gain',11.53, ... 'NF',1.53, ... 'OIP3',35); d = modulator('Name','Demodulator', ... 'Gain',-6, ... 'NF',4, ... 'OIP3',50, ... 'LO',2.03e9, ... 'ConverterType','Down'); f2 = nport('RFBudget_IF.s2p','IFBandpassFilter'); a2 = amplifier('Name','IFAmplifier', ... 'Gain',30, ... 'NF',8, ... 'OIP3',37); b = rfbudget('Elements',[f1 a1 d f2 a2], ... 'InputFrequency',2.1e9, ... 'AvailableInputPower',-30, ... 'SignalBandwidth',45e6);
Результаты скалярной частоты можно просмотреть просто с помощью MATLAB disp для просмотра результатов в командной строке. В каждом столбце бюджета отображаются результаты каскадирования только элементов предыдущих столбцов. Обратите внимание, что в последнем столбце показаны результаты бюджета РФ по всему каскаду.
disp(b)
rfbudget with properties:
Elements: [1x5 rf.internal.rfbudget.Element]
InputFrequency: 2.1 GHz
AvailableInputPower: -30 dBm
SignalBandwidth: 45 MHz
Solver: Friis
AutoUpdate: true
Analysis Results
OutputFrequency: (GHz) [ 2.1 2.1 0.07 0.07 0.07]
OutputPower: (dBm) [-31.53 -20 -26 -27.15 2.847]
TransducerGain: (dB) [-1.534 9.996 3.996 2.847 32.85]
NF: (dB) [ 1.533 3.064 3.377 3.611 7.036]
IIP2: (dBm) []
OIP2: (dBm) []
IIP3: (dBm) [ Inf 25 24.97 24.97 4.116]
OIP3: (dBm) [ Inf 35 28.97 27.82 36.96]
SNR: (dB) [ 65.91 64.38 64.07 63.83 60.41]
Использовать бюджет rfplot функция для создания готовых к отчету графиков совокупных результатов бюджета РФ в сравнении с диапазоном каскадных входных частот. Кумулятивные (т.е. завершенные подкаскады) результаты автоматически вычисляются, чтобы показать изменение результата бюджета РФ во всей конструкции. Используйте курсор данных окна рисунка для интерактивного просмотра значений на разных частотах на разных этапах.
rfplot(b,'Pout')
rfplot(b,'GainT')
Использование бюджета РФ smithplot/polar функция для получения графиков кумулятивных результатов спараметра бюджета ВЧ по сравнению с диапазоном каскадных входных частот. Использовать smithplot функция для просмотра коэффициентов отражения и полярная для просмотра коэффициентов отражения и передачи.
smithplot(b,1,1)
polar(b,2,1)
rfbudget объект имеет другие полезные методы MATLAB:
exportScript - создание сценария MATLAB, который создает текущий дизайн
exportRFBlockset - создание модели RF Blockset для моделирования
exportTestbench - создание испытательного стенда для измерений Simulink
Команда show используется для копирования одной частоты rfbudget объект в RF Budget Analyzer app. Кнопка Plot, Smith и Polar в приложении с опциями раскрывающегося списка вызывает rfplot, smithplot, и polar соответственно.
В приложении кнопка «Экспорт» копирует текущий дизайн в rfbudget в рабочей области MATLAB. Все другие методы экспорта объекта бюджета РФ доступны с помощью раскрывающихся опций кнопки Экспорт.
show(b)
Если вы написали 'myfile.m' сценарий, который создает ваш дизайн и визуализирует его с помощью rfplot команды, попробуйте publish('myfile.m') в командной строке (или нажмите кнопку «Опубликовать» в редакторе MATLAB). При этом автоматически генерируются все фигуры и создается отчет для коллег, сохраненный в виде HTML-файла.
Чтобы сохранить проект, сначала отстыкуйте его с помощью команд, показанных ниже, а затем с помощью панели инструментов «Рисунок» разверните меню «Файл» и сохраните его с помощью команды «Файл - > Сохранить как», а затем выберите тип «Сохранить как» для png или pdf. Чтобы добавить окно фигуры в приложение, щелкните док-станцию в правом верхнем углу окна фигуры.
h = findall(0,'type','figure','name','untitled'); set(h,'WindowStyle','normal') set(h,'MenuBar','figure') set(h,'ToolBar','auto')