这个例子展示了如何构建超外差接收机，并使用RF预算分析仪app分析接收机的增益、噪声系数和IP3的射频预算。接收机是两篇IEEE会议论文[1]和[2]中描述的收发系统的一部分。

本示例需要以下产品:s manbetx 845

• SimRF™

• DSP系统工具箱™

介绍

RF系统设计者首先对整个系统必须多少增益，噪声系数（NF），和非线性（IP3）满足预算说明书中的设计过程。为了确保建模为RF元件的简单级联的架构的可行性，设计者计算每两个第一级和增益，噪声系数和IP3（第三截值点）的级联值。

使用RF预算分析仪app，您可以:

• 构建RF元素的级联。

• 计算系统的每级和级联输出功率、增益、噪声值、信噪比和IP3。

• 将每个阶段和级联值导出到MATLAB™工作区。

• 将系统设计导出到SimRF进行仿真。

• 将系统设计导出到SimRF测试平台作为DUT(被测设备)子系统，并使用app验证所获得的结果。

系统架构

使用app设计的接收器系统架构为:

接收机带宽为5.825 GHz和5.845 GHz之间的。

使用RF预算分析仪构建

1.要打开app，请在MATLAB提示符下输入:

rfBudgetAnalyzer

2.在系统参数对话框，输入5.8 GHz为输入频率-80分贝可用的输入功率，和20兆赫为信号带宽。

3.添加一个的参数块模型射频带通滤波器。在元件参数对话框，更改块名称射频滤波器。要添加Touchstone (.s2p)文件，单击browse按钮并选择RFfilter.s2p。该应用程序自动填充用于从该文件的滤波器的增益和噪声系数的值。在显示区域中，顶表显示了每个阶段值和底部表显示级联值。

4.在系统架构中，射频滤波器的插入损耗为1 dB。来自.s2p文件的值是理想的过滤器，并且参数没有模拟这种损失。使用一个通用阻止对滤波器的插入损耗进行建模。点击通用块在工具条中添加块。在元件参数对话框，更改块名称失利。输入-1 dB可用功率增益12分贝噪声图。

5.为了模拟LNA（低噪声放大器），使用放大器块。点击放大器块在工具条中添加块。将块名称更改为LNA。输入15分贝可用功率增益为1.5分贝噪声图，为26 dBmOIP3。

6.为增益块建模，使用放大器块。将块名称更改为获得。输入10.5 dB可用功率增益， 3.5 dB for噪声图和23 dBm的对OIP3。

7.接收机将射频频率向下转换为400兆赫的中频。为混合器块建模，使用解调器块。在工具栏中，使用调制器下拉列表添加解调器。

8.在元件参数的解调器块，指定LO(本地振荡器)频率为5.4 GHz。输入-7 dB可用功率增益， 7分贝噪声图和15 dBm的对OIP3。

9.使用s参数块添加IF过滤器。将块名称更改为如果过滤器。使用IFfilter.s2p用于填充滤波器的增益和噪声图的文件。该滤波器的s参数不是理想的，并自动插入一个损失约-1dB进入系统。

当应用程序窗口中的元素数量超过5个时，您可以在不使用滚动条的情况下看到窗口右侧的级联值。

10.添加一个放大器与框可用功率增益40 dB和噪声图2.5分贝。将块名称更改为如果音箱。

11.正如在参考资料中看到的，接收机使用AGC(自动增益控制)块，其中增益随可用的输入功率电平而变化。对于- 80db的输入功率，AGC增益最大为17.5 dB。使用放大器模块来建模AGC。将块的名称更改为自动增益控制。输入17.5 dB可用功率增益， 4.3 dB为噪声图，为36dbmOIP3。

12.超外差接收机系统结构中的第一个组件是天线和TR开关。为了匹配IEEE论文[1]的RF预算结果，将这两个块添加到系统中。要添加天线和TR开关，滚动到画布的左边，然后在RF滤波器前单击。红色插入线移动到系统的前面。

13.使用通用建模天线的块。将块名称更改为天线。输入14db可用功率增益。

14.系统使用TR切换到发射器和接收器之间进行切换。交换机增加了1.3 dB到系统中的损失。使用通用模块模型的TR开关后，天线。将块的名称更改为TR开关。输入-1.3 dB as可用功率增益，为12 dB时噪声图，和37dbm为OIP3。

15.应用程序显示级联值，如:接收机的输出频率、输出功率、增益、噪声图、OIP3和信噪比。

16.保存模型superheterodynereceiver。射频预算分析应用程序保存在MAT文件格式的模型。

绘制串级换能器增益和串级噪声图

1.使用出口按钮将接收器的详细信息导出到MATLAB工作空间。

2.在MATLAB命令行中，您将看到出口RF预算案的工作空间变量*“RFB”。

3.点击变量，rfb在MATLAB中列出接收机的每级和级联值。

4.用MATLAB函数绘制接收机的级联换能器增益，绘图

G = rfb.CascadeTransducerGain情节（克，“——gs”,'MarkerEdgeColor',“b”）标题（级联传感器获得的)包含(阶段的数量) ylabel (“获得”)

5.绘制接收机级联噪声图。

nf = rfb。CascadeNF情节(nf、“——废话”,'MarkerEdgeColor',“b”）标题（“级联噪声系数”)包含(阶段的数量) ylabel (“噪声图”)

利用SimRF仿真验证输出功率和传感器增益

1.使用出口按钮将接收器导出到SimRF。

2.运行SimRF模型来计算输出功率(dBm)和传感器增益(dB)的接收器。注意，结果匹配噘（DBM）和捷安特(dB)使用RF预算分析仪app获取接收器的值。

3.双击解调器子系统模块。该子系统由用于正确噪声计算的图像抑制滤波器和用于频率上或下转换的本振组成。

4.模拟的停止时间为零。要模拟时变的结果，您需要更改停止时间。

导出到SimRF测试平台

1.使用出口下拉按钮来导出接收器到SimRF测试台。

2. SimRF测试平台由两个子系统组成，射频测量单元和受测器件。

3.的受测器件子系统模块包含从RF Budget Analyzer app导出的超外差接收器。双击DUT子系统模块查看内部。

4.双击射频测量单元子系统块查看系统参数。默认情况下，SimRF testbench验证增益。

利用SimRF测试平台验证增益、噪声图和IP3

您可以使用SimRF测试台验证增益、噪声数字和IP3测量值。

1.默认情况下，模型验证被测设备的增益测量。运行模型以检查增益值。模拟的增益值与应用程序中的级联换能器增益值相匹配。示波器显示了在400mhz时大约6 dB的输出功率，与RF预算分析仪应用程序中的输出功率值相匹配。

2.SimRF测试台计算斑点噪声数字。计算假设在给定的带宽内有一个频率无关的系统。为了模拟一个频率无关的系统并计算出正确的噪声数字值，您需要将20兆赫兹的宽频带减少到一个狭窄的带宽。

3.首先，停止所有模拟。双击射频测量单元块。这将打开射频测量单元参数。在被测量下拉菜单，将参数更改为NF(噪声图)。在参数选项卡中,改变基带带宽(赫兹)2000赫兹。点击应用。要了解更多关于如何操作的噪声系数验证，点击说明选项卡。

4.再次运行模型来检查噪声值。该测试平台噪声值从RF预算分析应用程序的级联噪声指数值相匹配。

5.IP3测量依赖于创建和测量互调的音调，通常在振幅小，可能低于DUT的噪声地板。为了准确的IP3测量，清除模拟噪声复选框。

6.要验证OIP3(输出三阶拦截)，请停止所有模拟。打开射频测量单元对话框，并更改被测量参数OIP3。清除模拟噪音(包括刺激和内部DUT)复选框。要了解更多关于如何操纵OIP3验证，点击说明选项卡。点击应用。

7.运行模型。testbench OIP3值与应用程序的级联OIP3值匹配。

8.为了验证IIP3（输入三阶截取），停止所有的模拟。打开射频测量单元对话框，并更改被测量参数在块参数IIP3。要了解更多关于如何操纵IIP3验证，点击说明选项卡。点击应用。再次运行模型以检查IIP3值。

参考

[1]宏宝周，罗斌。“设计和5.8GHz的ETC阅读器的射频接收机的预算分析”发表在通信技术（ICCT），2010第12届IEEE国际会议，中国南京，2010年11月。

罗斌，李鹏。《基于ETC-DSRC国家规范的5.8GHz RFID阅读器射频收发机预算分析》发表于《无线通信、网络与移动计算》，WiCom '09。2009年9月，中国北京，第五届国际会议。