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 Budget Analyzer应用程序，您可以:

系统架构

使用app设计的接收系统架构为:

接收带宽在5.825 GHz到5.845 GHz之间。

构建超外差式收音机

您可以使用MATLAB命令行构建超外差接收机的所有组件，并使用RF Budget Analyzer应用程序查看分析结果。

超外差接收机系统结构的第一个组成部分是天线和TR开关。我们用到达开关的有效功率来代替天线块。

1.该系统使用TR开关在发射机和接收机之间进行切换。这个开关给系统增加了1.3 dB的损耗。创建一个TRSwitch增益为-1.3 dB, OIP3为37 dBm。为了与参考[1]的RF预算结果相匹配，假设噪声为2.3 dB。

元素(1)= rfelement (“名字”,“TRSwitch”,“获得”,-1.3,“NF”，2.3，“OIP3”37岁);

2.模拟射频带通滤波器的使用rffilter设计过滤器。参见示例-设计如果巴特沃斯带通滤波器。从上面的例子，Zout的过滤器被发现是132.986欧姆。但在预算计算中，每个阶段内部终止50欧姆。因此，要实现1 dB的插入损耗，对下一个元素进行寻址，即。，放大器，被设置为132.896欧姆。

Fcenter = 5.8e9;Bwpass = 20e6;Z = 132.986;元件（2）= rffilter（“ResponseType”,“带通”,…“过滤式”,“巴特沃斯”,“FilterOrder”6…“PassbandAttenuation”,10 * log10 (2),…“实现”,的传递函数,…“PassbandFrequency”,(Fcenter-Bwpass / 2 Fcenter + Bwpass / 2),“Zout”50，…“名字”,“RF_Filter”）;

S参数此过滤器是不理想的，并自动插入的大约损失-1dB到系统中。

3.使用放大器对象模型低噪声放大器增益为15 dB，噪声为1.5 dB, OIP3为26 dBm。

元件（3）=放大器（“名字”,“放大器”,“获得”15岁的“NF”，1.5％，“OIP3”,26岁,…“寻”,Z);

4.模型中获得10.5分贝的3.5分贝噪声系数和23 dBm为OIP3的增益块。

元素(4)=放大器(“名字”,“获得”,“获得”,10.5,“NF”，3.5％，“OIP3”、23);

5.接收器将射频频率降至400mhz的中频。使用调制器对象创建解调器块，LO (Local振荡器)频率为5.4 GHz，增益为-7 dB，噪声图为7 dB, OIP3为15 dBm。

(5)=调制器(元素“名字”,“解调”,“获得”7“NF”7“OIP3”15岁的…“罗”5.4 e9,“ConverterType”,“下来”）;

6.模拟射频带通滤波器的使用rffilter设计过滤器。

Fcenter = 400 e6;Bwpass = 5 e6;元素(6)= rffilter (“ResponseType”,“带通”,…“过滤式”,“巴特沃斯”,“FilterOrder”4…“PassbandAttenuation”,10 * log10 (2),…“实现”,的传递函数,…“PassbandFrequency”,(Fcenter-Bwpass / 2 Fcenter + Bwpass / 2),“Zout”50，…“名字”,“IF_Filter”）;

S参数此过滤器是不理想的，并自动插入的大约损失-1dB到系统中。

7.一个模型如果放大器具有40 dB的增益和2.5 dB的噪声系数块。

元素(7)=放大器(“名字”,'IFAMP',“获得”现年40岁的“NF”,2.5,“寻”,Z);

8.如在参考文献中看到的那样，接收器使用一个AGC（自动增益控制）块，其中所述增益与所述可用的输入功率电平而变化。为-80分贝的输入功率，AGC增益为最大值17.5分贝。用功放块的AGC模型。一个模型AGC块，增益为17.5 dB，噪声图为4.3 dB, OIP3为36 dBm。

元件（8）=放大器（“名字”,自动增益控制的,“获得”，17.5，“NF”，4.3，“OIP3”、36);

9.使用下列方法计算超外差接收机的rbudget系统参数: 5.8 GHz用于输入频率-80分贝可用的输入功率， 20兆赫信号带宽。与有效替换天线元件可用的输入功率到达TRswitch的估计是- 66db

超外差式收音机= rfbudget (“元素”、元素“InputFrequency”，5.8e9，…“AvailableInputPower”,-66,“SignalBandwidth”,20 e6)

超外差= rfbudget与性质：元素：[1×8 rf.internal.rfbudget.Element] InputFrequency：5.8GHz的AvailableInputPower：-66 dBm的SignalBandwidth：20兆赫求解：弗里斯自动更新：真分析结果OutputFrequency：（GHz）的[5.8 5.8 5.8 5.8 0.40.4 0.4 0.4] OutputPower：（DBM）[-67.3 -67.3 -53.3 -42.8 -49.8 -49.8 -10.8 6.7] TransducerGain：（dB）的[-1.3 -1.3 12.7 23.2 16.2 16.2 55.2] 72.7 NF：（分贝）2.32.3 3.531 3.657 3.693 3.693 3.728 3.728] IIP2：（DBM）[] OIP2：（DBM）[] IIP3：（DBM）[38.3 38.3 13.29 -0.3904 -3.824 -3.824 -3.824 -36.7] OIP3：（DBM）[37 3725.99 22.81 12.38 12.38 51.38 36] SNR：（分贝）32.66 32.66 31.43 31.31 31.27 31.27 31.24 31.24]

查看RF预算分析应用程序中的分析。

显示（超外差）;

10.应用显示级联值，如：接收器的输出频率，输出功率，增益，噪声系数，OIP3，和SNR（信号与噪声比）。

11.RF Budget Analyzer应用程序将模型保存为mat文件格式。

绘制级联转换器增益和Cascade噪声系数

1.利用该函数绘制接收器的级联换能器增益，rfplot

rfplot(超外差式收音机,“原理确定”)视图(90,0)

2.绘制接收机的级联噪声图。

rfplot(超外差式收音机,“NF”)视图(90,0)

你也可以用情节按钮RFBudgetAnalyzer应用程序绘制不同的输出值。

导出到MATLAB脚本

1.还可以使用。将模型导出为MATLAB脚本格式出口按钮或:

h = exportScript(超外差式收音机);

该脚本在MATLAB编辑器窗口会自动打开。

h.closeNoPrompt

验证输出功率和传感器增益使用射频块集模拟

1.使用出口按钮导出接收机RF模块库或：

exportRFBlockset(超外差式收音机)

2.运行RF块集模型来计算输出功率(dBm)和传感器增益(dB)的接收器。注意，结果与噘（DBM）和捷安特(dB)使用RF Budget Analyzer app获得的接收机的值。

3.看看解调器块的掩码下面。该块由一个理想滤波器、一个通道选择滤波器和一个用于频率上、下转换的LO(本振)组成。

4.仿真的停止时间为零。为了模拟时变的结果，您需要更改停止时间。

导出到RF块集测试台

1.使用出口按钮导出接收机RF模块集测量测试平台或：

exportTestbench(超外差式收音机);

2.射频块集测试平台由两个子系统组成，RF测量单位和受测器件。

3.的受测器件子系统块包含你从RF预算分析的应用程序中导出的超外差接收机。在DUT子系统块看看里面双击。

在4.双击RF测量单位分系统块查看系统参数。默认情况下，RF块集测试台验证增益。

使用射频块集测试台验证增益、噪声图和IP3

您可以使用RF块集测试台来验证增益、噪声图和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的级联换能器增益值相匹配。范围显示在400 MHz时输出功率约为6.7 dB，与RF Budget Analyzer应用程序的输出功率值相匹配。

2. RF模块组测试平台，计算斑点噪声系数。计算假设给定的带宽内的频率独立的系统。为了模拟一个频率无关的系统和计算正确的噪声指数值，需要到20MHz的宽的带宽减少到一个窄带宽。

3.首先，停止所有模拟。双击RF测量单位块。这将打开RF测量单元的参数。在被测量参数降了下来，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，检查噪声值。测试台噪声图值与来自RF Budget Analyzer应用程序的级联噪声图值相匹配。

5. IP3测量依赖于互调音调通常在振幅小，并且可以是DUT的低于噪声基底的创建和测量。为了精确测量IP3，清除模拟噪声复选框。

6.为了验证OIP3（输出三阶截取），停止所有的模拟。打开RF测量单位对话框。清除模拟噪声（包括刺激和DUT内部）复选框。改变被测量参数IP3。保持IP类型作为输出简称。有关如何操作OIP3验证的更多信息，请单击说明选项卡。点击应用。

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

8.要验证IIP3(输入三阶拦截)，请停止所有模拟。开放RF测量单位对话框。清除模拟噪声（包括刺激和DUT内部）复选框。改变被测量块中的参数IP3。改变IP类型来输入被称为。有关如何操作IIP3验证的更多信息，请单击说明选项卡。点击应用。

9.再次运行模型以检查IIP3值。

参考文献

[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。

[2]罗斌，李鹏。“用在5.8GHz的RFID阅读器基于对中国的ETC，DSRC国家规格的RF收发器的预算分析”发表在无线通信，网络及移动计算，WICOM 09。第五届国际会议，北京，中国，2009年9月。