Начало работы с моделированием RF
Узнайте, как использовать приложение RF Budget Analyzer для создания простого приемника RF, а затем создайте модель RF Blockset™ Circuit Envelope с несколькими несущими для выполнения симуляции.
Создайте каскад (вектор-строка) Элементов РФ.
Можно создать и проанализировать каскад RF путем добавления элементов, характеризующихся спецификациями таблицы данных.
Можно использовать приложение RF Budget Analyser и перетащить новые элементы, или можно написать скрипты элементов цепи с помощью команд MATLAB ®. Если вы не знакомы с синтаксисом, можно начать с приложения и сгенерировать скрипт MATLAB.
Добавьте элементы к цепи в следующем порядке:
Фильтр, заданный файлом Touchstone S-параметров
Малошумящий Усилитель (LNA)
Демодулятор прямого преобразования
Усилитель основной полосы частот
elements(1) = nport('sawfilterpassive.s2p'); elements(2) = amplifier( ... 'Name','LNA', ... 'Gain',18, ... 'NF',3, ... 'OIP3',10); elements(3) = modulator( ... 'Name','Demod', ... 'Gain',10, ... 'NF',6.4, ... 'OIP3',36, ... 'LO',2.45e9, ... 'ConverterType','Down'); elements(4) = amplifier( ... 'Gain',20, ... 'NF',11.3, ... 'OIP3',42);
Смотрите бюджет РФ с помощью приложения RF Budget Analyzer
Создайте rfbudget объект. В командном окне MATLAB динамически отображаются результаты анализа бюджета.
b = rfbudget( ... 'Elements',elements, ... 'InputFrequency',2.45e9, ... 'AvailableInputPower',-70, ... 'SignalBandwidth',8e6)
b =
rfbudget with properties:
Elements: [1x4 rf.internal.rfbudget.Element]
InputFrequency: 2.45 GHz
AvailableInputPower: -70 dBm
SignalBandwidth: 8 MHz
Solver: Friis
AutoUpdate: true
Analysis Results
OutputFrequency: (GHz) [ 2.45 2.45 0 0]
OutputPower: (dBm) [-73.04 -55.04 -45.04 -25.04]
TransducerGain: (dB) [-3.044 14.96 24.96 44.96]
NF: (dB) [ 2.326 5.699 5.823 5.868]
IIP2: (dBm) []
OIP2: (dBm) []
IIP3: (dBm) [ Inf -5.674 -5.782 -7.865]
OIP3: (dBm) [ Inf 10 19.89 37.81]
SNR: (dB) [ 32.62 29.25 29.12 29.08]
Или можно визуализировать rfbudget объект в приложении с помощью команды MATLAB show(b).
Сгенерируйте модель RF Blockset
Используйте кнопку Экспорт в приложении RF Budget Analyzer, чтобы создать модель RF Blockset или:
exportRFBlockset(b)
save_system(gcs,'model_1')
Можно использовать эту модель для моделирования огибающей схемы с несколькими несущими. Порты входного/выходного портов и блок Configuration настроены правильно, и можно скопировать модель для использования в любом другом тестовом наборе Simulink ®.
Порт входа задает комплексный сигнал мощности с центром 2,45 ГГц.
Порты выхода завершают каскад и извлекают огибающую с центром DC (0 Гц). Сигналы I и Q являются реальными сигналами сгенерированных модулированных сигналов.
Блок Configuration запускает симуляцию для в общей сложности восьми частот симуляции в порядок, чтобы захватить нелинейность, введенную демодулятором и усилителями.
Время остановки симуляции в этом случае устанавливается равным
0. Это означает, что симуляция делает только статический анализ модели (гармонический баланс).
Наблюдайте и осмыслите блоки модели:
Блок S-параметра, описывающий фильтр, использует рациональные подборы кривой порядка, чтобы симулировать частотные данные в временной интервал. Заметьте, что в 2,45 ГГц он вводит вращение фазы приблизительно -58 степеней.
Оба усилителя задают IP3, но можно также задать IP2.
Демодулятор включает идеальные фильтры выбора канала. Могут быть добавлены дополнительные искажения, такие как утечки LO и разбаланс I/Q.
Симулируйте модель, чтобы сравнить значения выхода степени со значениями приложения RF Budget Analyzer. Заметьте, что из-за поворота фазы, введенного блоком S-параметра, комплексный входной сигнал частично преобразуется вниз на I и на Q ветви, и, таким образом, выходная степень на двух ветвях различна. По этой причине коэффициент усиления и другие характеристики приемников прямого преобразования измеряются на произвольной низкой частоте.
Сгенерируйте тестирование измерения
Используйте кнопку Экспорт в приложении RF Budget Analyzer, чтобы создать измерение testbench или:
exportTestbench(b)
save_system(gcs,'model_2')
Чтобы измерить коэффициент усиления, шумовой рисунок и OIP3, используйте диалоговое окно RF Measurement Unit, чтобы выбрать значение, которое необходимо проверить.
Наблюдайте и осмыслите блок testbench:
Можно измерить выходы для ветвей I или Q.
Измерения выполняются на произвольной низкой частоте
Измерения выполняются во временном интервале в произвольной полосе пропускания сигнала
Выполните следующую симуляцию:
Измерьте усиление (отключите шум для точных измерений).
Измерьте NF. Уменьшите полосу пропускания основной полосы до 8e3 для узкополосных измерений. Таким образом, измерение шумового рисунка не зависит от селективности фильтра.
Измерьте OIP3. Сохраните меньшую полосу пропускания основной полосы и отключите шум для точных измерений.
При сравнении вы увидите, что значения усиления, шумового рисунка и IP3 соответствуют значениям в приложении RF Budget Analyzer, представленном в тесте.
См. также
RF Budget Analyzer| Использование RF Blockset в первый раз| Порты степени и измерение мощности сигнала в RF Blockset| Создайте пользовательские модели RF Blockset™