介绍

射频系统设计人员在设计过程开始时，会给出整个系统必须满足的增益、噪声系数(NF)和非线性系数(IP3)的预算规范。为了确保将架构建模为射频元件的简单级联的可行性，设计人员计算了增益、噪声系数和IP3(第三截距点)的每级和级联值。

使用RF预算分析仪应用程序，您可以：

系统架构

使用该应用程序设计的接收器系统架构是：

接收带宽在5.825 GHz ~ 5.845 GHz之间。

构建超级oderyodyne接收器

您可以使用MATLAB命令行构建超oderyodyne接收器的所有组件，并使用RF预算分析器应用程序查看分析。

超外差接收器系统架构中的第一个组件是天线和TR开关．我们用到达开关的有效功率替换天线块。

1.系统使用TR开关在发射器和接收器之间切换。交换机增加了1.3 dB的损失。创建一个TRSwitch增益为-1.3 dB，oip3为37 dBm。要与RF预算结果匹配参考[1]，假设噪声系数为2.3 dB。

元素（1）= RFELEMENT（'名称'那“TRSwitch”那'获得', -1.3,“NF”, 2.3,“OIP3”，37）;

2.用于模拟射频带通滤波器的使用Rffilter.设计过滤器。从这个例子设计中频巴特沃思带通滤波器，发现过滤器的负载阻抗是132.986欧姆。但对于预算计算，每个阶段在内部50欧姆终止。因此，为了实现1 dB的插入损耗，输入阻抗，下一个元素的Zin，即放大器，设置为132.896欧姆。

Fcenter = 5.8 e9;Bwpass = 20 e6;Z = 132.986;元素(2)= rffilter ('responeType'那“带通”那......“FilterType”那“巴特沃斯”那'筛选道'6......'passbandattenuation', 10 * log10 (2),......“实现”那'转换功能'那......“PassbandFrequency”，[fcenter-bwpass / 2 fcenter + bwpass / 2]，“Zout”, 50岁,......'名称'那'rf_filter')；

该滤波器的s参数不理想，自动将大约-1dB的损失插入系统。

3.使用放大器对象来建模低噪声放大器块增益为15dB，噪声系数为1.5 dB，OIP3为26 dBm。

元素(3)=放大器('名称'那“放大器”那'获得'15，“NF”, 1.5,“OIP3”，26，......“寻”, Z);

4.模型获得增益10.5 dB，噪声系数3.5 dB, OIP3为23 dBm。

元素（4）=放大器（'名称'那'获得'那'获得', 10.5,“NF”, 3.5,“OIP3”、23);

5.接收器向下转换射频频率到中频400mhz。使用调制器要创建的对象解调器块具有LO（本地振荡器）频率为5.4 GHz，增益-7 dB，噪声系数为7 dB，OIP3为15 dBm。

元素（5）=调制器（'名称'那'demod'那'获得'，-7，“NF”7，“OIP3”15，......“罗”，5.4e9，“ConverterType”那“下来”)；

6.为RF带通滤波器使用模拟Rffilter.设计过滤器。

Fcenter = 400 e6;Bwpass = 5 e6;元素(6)= rffilter ('responeType'那“带通”那......“FilterType”那“巴特沃斯”那'筛选道'4......'passbandattenuation', 10 * log10 (2),......“实现”那'转换功能'那......“PassbandFrequency”，[fcenter-bwpass / 2 fcenter + bwpass / 2]，“Zout”, 50岁,......'名称'那'if_filter')；

该滤波器的s参数不理想，自动将大约-1dB的损失插入系统。

7.型号A.如果放大器增益为40db，噪声系数为2.5 dB。

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

8.如参考资料所示，接收机使用AGC(自动增益控制)块，增益随可用输入功率水平而变化。当输入功率为- 80db时，AGC增益最大为17.5 dB。使用一个放大器模块来建模AGC。一个模型自动增益控制块增益为17.5 dB，噪声系数为4.3 dB，OIP3为36 dBm。

元素(8)=放大器('名称'那自动增益控制的那'获得', 17.5,“NF”, 4.3,“OIP3”、36);

9.使用以下计算超差异接收器的RBUDGET系统参数: 5.8 GHz输入频率， -80分贝可用的输入功率， 20mhz信号带宽．将天线元件替换为有效的可用的输入功率估计为-66 dB到达TSwitch

超级= rfbudget（'元素'，元素，'Inputfrequency'5.8 e9,......“AvailableInputPower”，-66，“SignalBandwidth”, 20 e6)

超外差式收音机= rfbudget属性:元素:[1×8 rf.internal.rfbudget.Element] InputFrequency: 5.8 GHz AvailableInputPower: -66 dBm SignalBandwidth: 20 MHz的能手:Friis自动更新:真正的分析结果OutputFrequency: (GHz) (5.8 5.8 5.8 5.8 0.4 0.4 0.4 0.4) OutputPower: (dBm) (-67.3 -67.3 -53.3 -42.8 -49.8 -49.8 -10.8 6.7) TransducerGain:(dB) (-1.3 -1.3 12.7 23.2 16.2 16.2 55.2 72.7) NF: (dB) (2.3 2.3 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 37 25.99 22.81 12.38 12.38 51.38 36)信噪比:(dB) (32.66 32.66 31.43 - 31.31 31.27 - 31.27 31.24 - 31.24)

查看RF预算分析仪应用程序的分析。

显示(超外差式收音机);

10.应用程序显示级联值，如:接收机输出频率，输出功率，增益，噪声图，OIP3，和信噪比(信噪比)。

11. RF预算分析器应用程序以MAT文件格式保存模型。

绘制级联传感器增益和级联噪声图

1.使用函数绘制接收器的级联传感器增益，rfplot

rfplot(超外差式收音机,“捷安特”）查看（90,0）

2.绘制接收机的级联噪声图。

rfplot(超外差式收音机,“NF”）查看（90,0）

你也可以使用情节纽约州RFBudgetAnalyzer应用程序绘制不同的输出值。

导出到MATLAB脚本

1.控件还可以将模型导出为MATLAB脚本格式出口按钮或:

h = exportScript(超外差式收音机);

该脚本在MATLAB编辑器窗口中自动打开。

H.ChosenProcompt.

使用RF块集模拟验证输出功率和传感器增益

1.使用出口按钮导出接收器到RF Blockset或:

exportRFBlockset(超外差式收音机)

2.运行RF Blockset模型来计算输出功率（DBM）和换能器增益（DB）接收器。请注意，结果匹配撅嘴(dBm)和Gaint（DB）使用RF预算分析仪应用获得的接收器的值。

3.看看下面的面具解调器块。该模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本振组成。

4.模拟的停止时间为零。为了模拟时变结果，您需要更改停止时间。

导出到RF Blockset测试台

1.使用出口按钮导出接收器到RF Blockset测量测试台或:

exportTestbench(超外差式收音机);

2.RF Blockset测试台由两个子系统组成，射频测量单元和测试设备．

3.测试设备子系统块包含从RF预算分析仪应用程序导出的超外差接收机。双击DUT子系统块查看内部。

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

使用RF Blockset测试台验证增益，噪声系数和IP3

您可以使用RF Blockset测试台验证增益、噪声系数和IP3测量值。

1.默认情况下，该模型验证了所测试设备的增益测量。运行模型以检查增益值。模拟增益值与应用程序的级联传感器增益值匹配。该范围显示的输出功率为400 MHz的大约6.7 dB，与RF预算分析仪应用程序中的输出功率值相匹配。

2.RF Blockset测试台计算斑点噪声图。该计算假设在给定带宽内是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系数值，需要将20mhz的宽频带减少到较窄的带宽。

3.首先，停止所有模拟。双击射频测量单元堵塞。这将打开RF测量单元参数。在里面测量数量参数下拉框，将参数更改为NF（噪音）。在里面参数标签，更改基带带宽（Hz）到2000 Hz。点击申请．要了解关于如何操作噪声值验证的更多信息，请单击指令标签。

4.再次运行模型以检查噪声值。测试台噪声值与RF预算分析仪应用程序中的级联噪声值相匹配。

5.IP3测量依赖于互调音调的创建和测量，这些音调的振幅通常较小，可能低于DUT的噪声下限。为了精确的IP3测量，清除模拟噪音复选框。

6.为了验证OIP3(输出三阶拦截)，停止所有模拟。打开射频测量单元对话框。清除模拟噪声(包括刺激和DUT内部)复选框。改变测量数量参数到IP3．保持IP类型作为输出被．要了解有关如何操作OIP3验证的更多信息，请单击“指令标签。点击申请．

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

8.为了验证IIP3(输入三阶拦截)，停止所有模拟。开放射频测量单元对话框。清除模拟噪声(包括刺激和DUT内部)复选框。改变测量数量块参数中的参数IP3．改变IP类型至输入提到了．要了解有关如何操作IIP3验证的更多信息，请单击“指令标签。点击申请．

9.再次运行模型以检查IIP3值。

参考文献

周洪宝，罗斌。”《5.8GHz ETC阅读器射频接收机设计与预算分析》，发表于2010年第12届IEEE国际会议，南京，中国，2010年11月。

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