rfbudget

Создайте объект бюджета РФ и вычислите результаты бюджета РФ для цепи из 2-портовых элементов

Описание

Используйте rfbudget объект для создания элемента rfbudget для вычисления результатов бюджета RF схемы. Можно использовать любой элемент с 2 портами в этой схеме, такой как amplifier, nport, или modulator. Откройте полную rfbudget цепь в приложении RF Budget Analyzer. Можно также экспортировать заполненную цепь в RF Blockset™.

Создание

Описание

пример

rfobj = rfbudget создает rfbudget объект, rfobj, с пустыми значениями свойств по умолчанию.

пример

rfobj = rfbudget(elements,inputfreq,inputpwr,bandwidth) создает объект бюджета RF из входных RF элементов и независимо вычисляет анализ бюджета RF на заданных входных частотах, доступной входной степени и полосе пропускания сигнала. Входные параметры хранятся в Elements, InputFrequency, AvailableInputPower, и SignalBandwidth свойства. Результаты анализа хранятся в зависимых свойствах. По умолчанию, если любое из входных свойств изменено, объект пересчитывает результаты.

rfobj = rfbudget(___,autoupdate)устанавливает AutoUpdate свойство. Настройка AutoUpdate в false отключает автоматический пересчет бюджета при изменении параметров. Можно использовать этот синтаксис с любым из предыдущих синтаксисов.

rfobj = rfbudget(...,Name,Value)создает объект бюджета РФ с дополнительными свойствами, заданными одним или несколькими аргументами пары "имя-значение". Name - имя свойства и Value - соответствующее значение. Можно задать несколько аргументы пары "имя-значение" в любом порядке как Name1, Value1, ..., NameN, ValueN. Не заданные свойства сохраняют значения по умолчанию.

Свойства

расширить все

Элементы бюджета РФ, заданные как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'Elements' и объект RF toolbox или массив объектов RF toolbox. Возможные элементы amplifier, modulator, типовые rfelement, и nport объекты. Чтобы задать схему, состоящую из нескольких объектов RF, задайте элементы как массив ячеек. Для получения информации о вариантах ребер см. «Алгоритмы».

Пример: a = amplifier;m = modulator;rfbudget('Elements',[a m]) вычисляет анализ бюджета RF схемы усилителя и модулятора.

Входная частота сигнала, заданная как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'InputFrequency' и скаляром или вектором в Гц. Если частота входа является вектором, объект бюджета РФ вычисляет анализ для каждой частоты входа отдельно.

Пример: 'InputFrequency',2e9

Типы данных: double

Степень, приложенная к входу каскада, задается как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'AvailableInputPower' и скаляром в дБм.

Пример: 'AvailableInputPower',-30

Типы данных: double

Шумовая полоса сигнала на входе каскада, заданная как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'SignalBandwidth' и скаляром в Гц.

Пример: 'SignalBandwidth',10

Типы данных: double

Опция автоматического пересчета анализа бюджета РФ путем включения изменений, внесенных в существующую схему, заданную как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'AutoUpdate' и логический скаляр.

Пример: 'AutoUpdate',true

Типы данных: logical

Метод расчета, заданный как Friis или HarmonicBalance. The Friis решатель быстрее, чем HarmonicBalance решатель, но не поддерживает расчет нелинейностей, таких как OIP2. The HarmonicBalance решатель, отображаются тон и гармоническо-зависимые свойства.

Примечание

HarmonicBalance не поддерживает архитектуры, где входные или выходные частоты на любом этапе ненулевые и меньше SignalBandwidth.

Пример: 'Solver','Friis'

Типы данных: string

Это свойство доступно только для чтения.

Выходные частоты, заданные как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'OutputFrequency' и вектор-строка в Гц.

Типы данных: double

Это свойство доступно только для чтения.

Выходная степень, заданная как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'OutputPower' и вектор-строка в дБм.

Типы данных: double

Это свойство доступно только для чтения.

Коэффициент усиления степени преобразователя, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'TransducerGain' и вектор-строка в дБ.

Типы данных: double

Это свойство доступно только для чтения.

Шумовые рисунки, заданные как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'NF' и вектор-строка в дБ.

Типы данных: double

Это свойство доступно только для чтения.

Входная точка пересечения второго порядка, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'IIP2' и вектор-строка в дБм. Эти значения вычисляются только, когда выбранный решатель HarmonicBalance решатель.

Типы данных: double

Это свойство доступно только для чтения.

Выходная точка пересечения второго порядка, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'OIP2' и вектор-строка в дБм. Эти значения вычисляются только, когда выбранный решатель HarmonicBalance решатель.

Типы данных: double

Это свойство доступно только для чтения.

Относящиеся к Выходу точки пересечения третьего порядка, заданные как разделенная запятой пара, состоящие из 'OIP3' и вектор-строка в дБм.

Типы данных: double

Это свойство доступно только для чтения.

Входная точка пересечения третьего порядка, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'IIP3' и вектор-строка в дБм.

Типы данных: double

Это свойство доступно только для чтения.

Отношение сигнал/шум, заданное как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'SNR' и вектор-строка в дБ.

Типы данных: double

Отображает индикатор прогресса с кнопкой отмены во время анализа гармонического баланса, заданный как true или false.

Типы данных: logical

Функции объекта

showГрафические сводные данные всех соответствующих отрогов и зон без отрогов
computeBudgetВычисление результатов объекта rfbudget
exportScriptЭкспорт кода MATLAB, который генерирует объект бюджета РФ
exportRFBlocksetСоздайте модель RF Blockset из объекта бюджета РФ
exportTestbenchСоздайте измерение testbench из объекта бюджета РФ
rfplotПостройте график совокупного результата бюджета РФ от частоты каскадного входа
smithplotГрафик преобразование импеданса для выбранной совпадающей сети на smith графика
polarПостройте график заданных параметров объекта по полярным координатам

Примеры

свернуть все

Откройте объект бюджета РФ по умолчанию.

obj = rfbudget
obj = 
  rfbudget with properties:

               Elements: []
         InputFrequency: [] Hz 
    AvailableInputPower: [] dBm
        SignalBandwidth: [] Hz 
                 Solver: Friis      
             AutoUpdate: true

Создайте усилитель с усилением 4 дБ.

a = amplifier('Gain',4);

Создайте модулятор с OIP3 13 дБм.

m = modulator('OIP3',13);

Создайте nport с помощью passive.s2p.

n = nport('passive.s2p');

Создайте rf- элемента с коэффициентом усиления 10 дБ.

r = rfelement('Gain',10);

Вычислите бюджет rf серии элементов rf с частотой входом 2,1 ГГц, доступной входу степени -30 дБм и шириной полосы 10 МГц.

b = rfbudget([a m r n],2.1e9,-30,10e6)
b = 
  rfbudget with properties:

               Elements: [1x4 rf.internal.rfbudget.Element]
         InputFrequency: 2.1 GHz
    AvailableInputPower: -30 dBm
        SignalBandwidth:  10 MHz
                 Solver: Friis      
             AutoUpdate: true

   Analysis Results
        OutputFrequency: (GHz) [  2.1    3.1    3.1     3.1]
            OutputPower: (dBm) [  -26    -26    -16   -20.6]
         TransducerGain: (dB)  [    4      4     14     9.4]
                     NF: (dB)  [    0      0      0  0.1392]
                   IIP2: (dBm) []                           
                   OIP2: (dBm) []                           
                   IIP3: (dBm) [  Inf      9      9       9]
                   OIP3: (dBm) [  Inf     13     23    18.4]
                    SNR: (dB)  [73.98  73.98  73.98   73.84]

Показать анализ в приложении RF Budget Analyzer.

show(b)

Figure Cascade contains an object of type uipanel.

Figure Element Parameters contains an object of type uipanel.

Figure Results contains an object of type uipanel.

Создайте радиочастотную систему.

Создайте полосно-пропускающий фильтр RF с помощью файла Touchstone ® RFBudget_RF.

f1 = nport('RFBudget_RF.s2p','RFBandpassFilter');

Создайте усилитель с усилением 11,53 дБ, шумовым рисунком (NF) 1,53 дБ и выходной точкой пересечения третьего порядка (OIP3) 35 дБм.

a1 = amplifier('Name','RFAmplifier','Gain',11.53,'NF',1.53,'OIP3',35);

Создайте демодулятор с коэффициентом усиления -6 дБ, NF 4 дБ и OIP3 50 дБм.

d = modulator('Name','Demodulator','Gain',-6,'NF',4,'OIP3',50, ...
        'LO',2.03e9,'ConverterType','Down');

Создайте полосно-пропускающий фильтр IF с помощью файла Touchstone RFBudget_IF.

f2 = nport('RFBudget_IF.s2p','IFBandpassFilter');

Создайте усилитель с усилением 30 дБ, NF 8 дБ и OIP3 37 дБм.

a2 = amplifier('Name','IFAmplifier','Gain',30,'NF',8,'OIP3',37);

Вычислите бюджет РФ системы с помощью частоты входа 2,1 ГГц, входа степени -30 дБм и полосы пропускания 45 МГц.

b = rfbudget([f1 a1 d f2 a2],2.1e9,-30,45e6)
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]

Постройте график доступной выходной степени.

rfplot(b,'Pout')
view(90,0)

Figure Pout contains an axes. The axes with title Output Power Friis Analysis contains 5 objects of type line. These objects represent 1..1, 1..2, 1..3, 1..4, 1..5.

Постройте график усиления преобразователя.

rfplot(b,'GainT')
view(90,0)

Figure GainT contains an axes. The axes with title Transducer Gain Friis Analysis contains 5 objects of type line. These objects represent 1..1, 1..2, 1..3, 1..4, 1..5.

Постройте график S-параметров системы RF на графике Смита и полярном графике.

s = smithplot(b,1,1,'GridType','ZY'); 

p = polar(b,2,1); 

Создайте два модулятора, m1 и m2, с указанными на выходе точкой пересечения второго порядка, установленными на 20 и доступными степенями набором усиления 3.

m = modulator('Gain',3,'OIP2',20,'ImageReject',false,'ChannelSelect',false);
m2 = modulator('Gain',3,'OIP2',20,'ImageReject',false,'ChannelSelect',false);

Создайте объект бюджета RF, задающий входную частоту сигнала, степень, приложенную в каскаде, и полосу пропускания сигнала. Выберите HarmonicBalance как метод решателя для вычисления нелинейных эффектов, таких как IIP2 и OIP2.

b = rfbudget([m m2],2.1e9,-30,100e6,'Solver','HarmonicBalance')
b = 
  rfbudget with properties:

               Elements: [1x2 modulator]
         InputFrequency: 2.1 GHz
    AvailableInputPower: -30 dBm
        SignalBandwidth: 100 MHz
                 Solver: HarmonicBalance
                WaitBar: true
             AutoUpdate: true

   Analysis Results
        OutputFrequency: (GHz) [  3.1    4.1]
            OutputPower: (dBm) [  -27    -24]
         TransducerGain: (dB)  [    3      6]
                     NF: (dB)  [ 3.01  7.783]
                   IIP2: (dBm) [   17  4.457]
                   OIP2: (dBm) [   20  10.46]
                   IIP3: (dBm) [  Inf    Inf]
                   OIP3: (dBm) [  Inf    Inf]
                    SNR: (dB)  [60.96  56.19]

Создайте усилитель с усилением 4 дБ.

a = amplifier('Gain',4);

Создайте модулятор с OIP3 13 дБм.

m = modulator('OIP3',13);

Создайте nport с помощью passive.s2p.

n = nport('passive.s2p');

Создайте rf- элемента с коэффициентом усиления 10 дБ.

r = rfelement('Gain',10);

Вычислите бюджет rf серии элементов rf с частотой входом 2,1 ГГц, доступной входу степени -30 дБ и пропускной способностью 10 МГц.

b = rfbudget([a m r n],2.1e9,-30,10e6);

Показать анализ в приложении RF Budget Analyzer.

rfplot(b)

Figure Sparameters contains an axes and another object of type uitoolbar. The axes with title s21 Friis Analysis contains 4 objects of type line. These objects represent 1..1, 1..2, 1..3, 1..4.

Групповая задержка

Чтобы построить график задержки группы, сначала постройте график S11 данных для системы RF.

rfplot(b,1,1)

Figure Sparameters contains an axes and another object of type uitoolbar. The axes with title s11 Friis Analysis contains 4 objects of type line. These objects represent 1..1, 1..2, 1..3, 1..4.

Используйте Group Delay опция на графике графика для построения графика групповой задержки системы RF.

Фазовая задержка

Используйте Phase Delay опция на графике графика для построения графика задержки фазы системы RF.

Совет

  • Файл Touchstone в nport объект должен быть пассивным на всех заданных частотах. Чтобы сделать n-порт S-параметры пассивными, используйте makepassive функция.

Алгоритмы

расширить все

Параметры ABCD используются при расчете S-параметров каскада для Friis Solver. Когда S21 = 0, преобразование в ABCD приводит к NaNs. Для таких случаев изменения S-параметров производятся следующим образом:

Введенный в R2017a