射频预算分析仪

分析增益，噪声系数和级联RF元件和出口的IP3射频Blockset

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描述

该射频预算分析仪应用程序分析该增益，噪声系数和所提出的RF系统体系结构的非线性。

使用这个应用程序，您可以：

  • 建立射频元素级联。

  • 计算每级和级联输出功率，增益，噪声系数，SNR，和系统的IP3（三阶截取）。

  • 剧情横跨带宽，从舞台到舞台rfbudget结果。

  • 情节S参数RF系统的史密斯圆图和极坐标图上。

  • 积大小，从级的RF系统的S参数的相位和群延迟到阶段。

  • 出口每级和串级值到MATLAB®工作区。

  • 导出系统设计，RF模块库™进行仿真。

  • 导出系统设计到RF模块库的测试平台作为DUT（被测器件）子系统，并使用仿真验证结果。

可用块

该应用工具条包含这些块用于创建RF系统：

  • 放大器

  • 调制器

  • S参数

  • 通用的

可用模板

该应用工具条包含这些模板为发射机和接收机系统：

  • 接收器模板

  • 发射模板

打开RF预算分析仪App

  • MATLAB工具条：在应用选项卡，在信号处理和通信，点击应用程序图标。

  • MATLAB命令提示符：输入rfBudgetAnalyzer。

例子

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开立真实脚本

RF预算分析仪显示画布由两部分组成:

第一阶段：每个元素的各个参数

  • GAINA（分贝）：可用功率增益

  • NF（分贝）:噪声图

  • OIP3（DBM）：输出三阶截取

级联：每个元素的累积参数

  • FOUT（千兆赫）：输出频率

  • 撅嘴(dBm)： 输出功率

  • 原理确定（分贝）：传输功率增益

  • NF（分贝）：噪声系数

  • OIP3（DBM）：输出三阶截取

  • SNR（分贝）：信噪比

设计和使用分析RF发射器射频预算分析仪应用程序。

  1. 打开该应用。

    rfBudgetAnalyzer

  2. 使用发射器模板创建一个基本的发射器。

  3. 在系统参数中，指定所述RF发射器的要求：

    • 输入频率-815兆赫

    • 可用输入功率-0dBm

    • 信号带宽-100兆赫

  4. 单击如果放大器在设计画布。使用它删除工具条按钮。

  5. 添加通用的块代替如果放大器使用工具条按钮。在元素参数，指定：

    • 名称-IFFILTER

    • 可用功率增益--3.6D b

  6. 单击调制器块。在元素参数，指定：

    • 名称-混合机

    • 可用功率增益--6.5D b

    • OIP3-11.5dBm

    • LO频率-4.97GHz

    • 转换器类型-向上

  7. 删除的参数块命名BandpassFilter。添加通用的块。在元素参数，指定：

    • 名称-RFFilter1

    • 可用功率增益--1.4D b

  8. 在里面功率放大器块元素参数，指定：

    • 名称-PowerAmplifier1

    • 可用功率增益-20D b

    • OIP3-43dBm

  9. 加上另一个放大器块使用工具条按钮。在元素参数，指定：

    • 名称-PowerAmplifier2

    • 可用功率增益-20D b

    • OIP3-43dBm

  10. 加上另一个通用的块。在元素参数，指定：

    • 名称-RFFilter2

    • 可用功率增益--1.4D b

  11. 拯救系统。该应用程序保存在一个文件MAT系统。

  12. 积使用的发射机分析的输出功率按钮。

设计和使用分析RF接收器射频预算分析仪应用程序。

  1. 打开该应用。

  2. 使用接收器模板创建一个基本的接收器。

  3. 在系统参数中，指定RF接收器的要求：

    • 输入频率-5.745兆赫

    • 可用输入功率--65年dBm

    • 信号带宽-100兆赫

  4. 请点击RF滤波器在设计部位。此块是一个S参数块。它接受在一个试金石文件.s2p格式。

    • 名称：BandpassFilter

    • S2P文件：选择一个S2P文件通过点击浏览。

  5. 单击射频放大器块。在元素参数，指定：

    • 名称-LNA1

    • 可用功率增益-12D b

    • OIP3-20dBm

  6. 加上另一个放大器块使用工具条按钮。在元素参数，指定：

    • 名称-LNA2

    • 可用功率增益-12D b

    • OIP3-20dBm

  7. 添加通用的块。在元素参数，指定块的要求：

    • 名称-IRFilter

    • 可用功率增益--4.05D b

  8. 单击解调块元素参数，指定：

    • 名称-混合机

    • 可用功率增益--6.5D b

    • OIP3-11.5dBm

    • LO频率-4.93GHz

    • 转换器类型-下

  9. 删除S参数块。添加通用的阻止它的发生。在元素参数，指定：

    • 名称-CSFilter

    • 可用功率增益--9.55D b

  10. 单击如果放大器块。在里面元素参数，指定：

    • 名称-PowerAmp1

    • 可用功率增益-16D b

    • OIP3-26dBm

  11. 再添加两个放大器块。对于每个块，元素参数具体说明：

    • 名称-PowerAmp2|PowerAmp3分别。

    • 可用功率增益-16分贝|20D b

    • OIP3-26dBm的|33dBm

  12. 拯救系统。该应用程序保存在一个文件MAT系统。

  13. 方法绘制接收器的输出OIP3按钮。

开立真实脚本

创建具有4 dB的增益的放大器。

A =放大器（'获得'，4）;

创建13 dBm的OIP3调制器。

M =调制器（'OIP3'13);

使用创建nportpassive.s2p。

n = nport ('passive.s2p'）;

创建一个增益为10分贝的射频元件。

R = rfelement（'获得'10);

计算一系列射频元件的射频预算在2.1千兆赫，-30 dB的可用输入功率，和10MHz的带宽的输入频率。

B = rfbudget（[A M R N]，2.1e9，-30,10e6）
B = rfbudget与性质：元素：[1×4 rf.internal.rfbudget.Element] InputFrequency：2.1千兆赫AvailableInputPower：-30 dBm的SignalBandwidth：10兆赫求解：弗里斯自动更新：真分析结果OutputFrequency：（GHz）的[2.1 3.1 3.1 3.1]OutputPower：（DBM）[-26 -26 -16 -20.6] TransducerGain：（dB）的[4 4 14 9.4] NF：（分贝）[0 0 0 0.1392] IIP2：（DBM）[] OIP2：（DBM）[] IIP3：（DBM）[Inf文件9 9 9] OIP3：（DBM）[Inf文件13 23 18.4] SNR：（分贝）73.98 73.98 73.98 73.84]

显示在RF分析仪的预算程序的分析。

显示（b）中

群时延

要绘制的群延迟，第一绘制用于RF系统中的S11数据。

使用群时延在图上曲线图的选项来绘制RF系统的群延迟。

相位延迟

使用相位延迟在标绘图表选项来绘制RF系统的相位延迟。

相关的例子

参数

系统参数

RF系统，指定为在一个标量的载波频率：赫兹，千赫，兆赫， 要么GHz。

注意

RF预算分析器接受0赫兹作为系统的输入频率。

可用输入功率的射频系统，指定为以dBm为单位的标。

输入信号，指定为在一个标量的带宽：赫兹，千赫，兆赫， 要么GHz。

元素参数

加入到该RF系统中的元素，指定为字符向量的名称。

Touchstone数据文件，指定为字符向量，包含网络参数数据。您只能使用.s2p试金石文件。

添加的元素的可用功率增益，指定为一个标量。

由元素，指定为以dB标量的信噪比的劣化。

该元件的输出三阶截取，指定为以dBm为单位的标。

该元件的输入阻抗，指定为在欧姆一个标量。

该元件的输出阻抗，指定为在欧姆一个标量。

调制器元件的本地振荡器频率，指定为一个标量。频率单位如下：赫兹，千赫，兆赫， 要么GHz。当您选择此选项可用调制器工具条按钮。

注意

RF预算分析器不接受0赫兹作为用于降频转换的输入频率。

调制器元件的转换类型，指定为向上要么下。当您选择此选项可用调制器工具条按钮。

滤波器类型，指定为巴特沃斯切比雪夫， 要么逆切比雪夫。当您选择此选项可用过滤工具条按钮。

滤波器响应类型，指定为低通，高通滤波，带通，Bandstop。当您选择此选项可用过滤工具条按钮。

滤波器结构，指定为LC三通，LC皮， 要么传递函数。当您选择此选项可用过滤工具条按钮。

依赖

对于“逆切比雪夫”型过滤器，你只能使用'转换功能'实现。

滤波器阶数，指定为一个真正的有限非负整数。在低通或高通滤波器，该命令集总指定的存储元件的数量。在带通或带阻滤波器，集总的存储元件的数量是顺序的值的两倍。当您选择此选项可用过滤工具条按钮。

通频带频率，指定为：

  • 在赫兹标量的低通和高通滤波器。

  • 在赫兹的带通或带阻滤波器的两元素矢量。

默认情况下，值为1E9对于低通滤波器，2E9对于高通滤波器，以及[2E9 3E9]对于带通和带阻滤波器。当您选择此选项可用过滤工具条按钮。

阻带频率，指定为：

  • 在赫兹标量的低通和高通滤波器。

  • 在赫兹的带通或带阻滤波器的两元素矢量。

默认情况下，值为2E9对于低通滤波器，1E9对于高通滤波器，[1.5e9 3.5e9]对于带通滤波器，以及(2.1 e9 2.9 e9)阻滤波器。当您选择此选项可用过滤工具条按钮。

通带衰减，指定为以dB标。当您选择对于带通滤波器，该值同样适用于passband.This选项的两边可用过滤工具条按钮。

阻带衰减，指定为以dB标。对于阻滤波器，此值被相等地施加到阻带的两个边缘。当您选择此选项可用过滤工具条按钮。

滤波器设计，指定为选中该复选框使用滤波器阶数。当您选择此选项可用过滤工具条按钮。

数据类型：合乎逻辑

程序中使用

全部展开

rfBudgetAnalyzer打开RF预算分析仪应用程序来分析的RF系统的每级和总增益，噪声指数和非线性（IP3）。

rfBudgetAnalyzer（rfsystem）打开使用RF预算分析应用程序保存的RF系统。rfsystem是一个MAT文件。

参考文献

[1] M. Pozar，大卫。“微波放大器的设计。”微波工程。新泽西州霍博肯市：John Wiley和Sons，Inc.的第四版。2012年，页。559

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四个步骤与MATLAB构建智慧RF系统

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