射频预算分析仪

分析级联射频元件的增益、噪声图、IP2和IP3，并导出到射频Blockset

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描述

的射频预算分析仪应用程序分析了所提出的射频系统结构的增益、噪声系数和非线性。

使用本应用程序，您可以:

  • 建立射频元素级联。

  • 计算系统的每级和级联输出功率、增益、噪声值、信噪比和IP3。

  • 利用谐波平衡分析计算输出功率、IP2、NF和信噪比等非线性效应。

  • 情节rfbudget跨越带宽和阶段的结果。

  • 在史密斯图表和极坐标图上绘制射频系统的s参数。

  • 图的幅度，相位和实部，虚部的s参数的RF系统和阶段。

  • 导出每阶段和级联值到MATLAB®工作区。

  • 将系统设计导出到RF Blockset™进行仿真。

  • 将系统设计导出到射频区块集测试平台作为被测设备(DUT)子系统，并通过仿真验证结果。

  • 在阶段和频率上可视化预算结果和s参数。

  • 比较Friis和谐波平衡预算结果。

可用的块

应用程序工具条包含了这些非线性元素，您可以使用它们创建一个RF系统:

  • 放大器

  • 调制器

  • 解调器

  • 通用的

应用程序工具条包含了这些线性元素，您可以使用它们创建一个RF系统:

  • 的参数

  • 输电线路

  • 过滤器

可用的模板

应用程序工具条包含这些模板，你可以使用设计一个发射机或接收器系统:

  • 接收机

  • 发射机

RF预算分析仪app

打开RF预算分析仪App

  • MATLAB工具栏:关于应用程序选项卡,在信号处理与通信，点击app图标。

  • MATLAB命令提示符:回车rfBudgetAnalyzer。

例子

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打开生活的脚本

设计并分析了一种射频发射机射频预算分析仪应用程序。

输入rfBudgetAnalyzer打开应用程序。

使用发射机模板来创建一个基本的发送器。

发射机模板显示如下。

在系统参数，列明射频发射机的要求:

  • 输入频率- - - - - -815兆赫

  • 可用的输入功率- - - - - -0dBm

  • 信号带宽- - - - - -One hundred.兆赫

单击IFAmplifier在设计画布上。使用删除元素按钮在工具条上。

添加一个通用的元素的位置IFAmplifier使用将来发布。在元件参数窗格中,指定:

  • 的名字- - - - - -IFFilter

  • 可用功率增益- - - - - --3.6dB

  • 选择应用。

单击调制器元素。在元件参数窗格中,指定:

  • 的名字- - - - - -混合机

  • 可用功率增益- - - - - --6.5dB

  • OIP3- - - - - -11.5dBm

  • LO频率- - - - - -4.97GHz

  • 转换器的类型- - - - - -向上

  • 选择应用。

删除的参数元素命名BandpassFilter。添加一个通用的元素。在元件参数窗格中,指定:

  • 的名字- - - - - -RFFilter1

  • 可用功率增益- - - - - --1.4dB

  • 选择应用。

选择PowerAmplifier元素，并在元件参数窗格中,指定:

  • 的名字- - - - - -PowerAmplifier1

  • 可用功率增益- - - - - -20.dB

  • OIP3- - - - - -43dBm

  • 选择应用。

添加另一个放大器元素使用工具条。在元件参数窗格中,指定:

  • 的名字- - - - - -PowerAmplifier2

  • 可用功率增益- - - - - -20.dB

  • OIP3- - - - - -43dBm

  • 选择应用。

添加另一个通用的元素。在元件参数窗格中,指定:

  • 的名字- - - - - -RFFilter2

  • 可用功率增益- - - - - --1.4dB

  • 选择应用。

保存系统。该应用程序将系统保存在一个MAT文件中。

用。绘制发射机的输出功率三维图按钮。选择三维图并选择输出功率-撅嘴。

打开生活的脚本

设计并分析了一种射频接收机射频预算分析仪应用程序。

输入rfBudgetAnalyzer打开应用程序。

使用接收机模板选项来创建一个基本接收器。

接收方模板显示如下:

在系统参数，列明射频接收器的要求:

  • 输入频率- - - - - -5.745兆赫

  • 可用的输入功率- - - - - --65年dBm

  • 信号带宽- - - - - -One hundred.兆赫

点击RFFilter在设计画布上。这RFFilter是一个的参数元素。它接受一个S2P文件类型的Touchstone®文件。更新元件参数面板如下:

  • 的名字:BandpassFilter

  • S2P文件:选择一个S2P文件浏览按钮。

  • 选择应用。

单击RFAmplifier元素。在元件参数窗格中，指定元素要求:

  • 的名字- - - - - -LNA1

  • 可用功率增益- - - - - -12dB

  • OIP3- - - - - -20.dBm

  • 选择应用。

添加另一个放大器元素使用工具条。在元件参数窗格中，指定元素要求:

  • 的名字- - - - - -LNA2

  • 可用功率增益- - - - - -12dB

  • OIP3- - - - - -20.dBm

  • 选择应用。

添加一个通用的元素。在元件参数窗格中，指定元素要求:

  • 的名字- - - - - -IRFilter

  • 可用功率增益- - - - - --4.05dB

  • 选择应用。

单击解调器元素。在元件参数窗格中，指定元素要求:

  • 的名字- - - - - -混合机

  • 可用功率增益- - - - - --6.5dB

  • OIP3- - - - - -11.5dBm

  • LO频率- - - - - -4.93GHz

  • 转换器的类型- - - - - -下来

  • 选择应用。

删除IFFilter,的参数元素。添加一个通用的元素的位置。在元件参数窗格中，指定元素要求:

  • 的名字- - - - - -CSFilter

  • 可用功率增益- - - - - --9.55dB

  • 选择应用。

单击IFAmplifier元素。在元件参数窗格中，指定元素要求:

  • 的名字- - - - - -PowerAmp1

  • 可用功率增益- - - - - -16dB

  • OIP3- - - - - -26dBm

  • 选择应用。

添加两个放大器元素。的每个元素元件参数窗格指定元素需求:

  • 的名字- - - - - -PowerAmp2|PowerAmp3

  • 可用功率增益- - - - - -16dB |20.dB

  • OIP3- - - - - -26dBm |33dBm

  • 选择应用。

保存系统。该应用程序将系统保存在一个MAT文件中。

方法绘制接收器的输出OIP3三维图按钮。选择三维图按钮,选择输出三阶截距点- OIP3。

打开生活的脚本

制作一个增益为4分贝的放大器。

一个=放大器(“获得”4);

创建一个OIP3为13 dBm的调制器。

m =调制器(“OIP3”13);

创建一个nport使用passive.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rfbudget输入频率为2.1 GHz，可用输入功率为-30 dBm，带宽为10 MHz的一系列射频元件。

b = rfbudget([a m r n]，2.1e9，-30,10e6);

在命令窗口中运行此命令，以打开系统射频预算分析仪应用程序。

显示(b)

集OIP2的价值放大器来60dBm使用元素的参数窗格中,选择应用。在系统参数节中,设置可用的输入功率来50dBm和运行谐波平衡分析使用HB-Analyze按钮。

结果如下所示。

选择Auto-Analyze复选框可自动重新计算谐波平衡分析计算。

集OIP2的价值RFelement作为50dBm使用元素的参数窗格中,选择适用。

选择比较的观点复选框的结果窗格比较计算的Friis和谐波平衡求解结果。您可以使用选择的结果下拉的结果窗格过滤结果，并比较Friis和谐波平衡求解器。

打开生活的脚本

为两级放大器设计一个输入匹配网络输电线路元素射频预算分析仪应用程序。

输入rfBudgetAnalyzer打开应用程序。

在系统参数，注明要求:

  • 输入频率- - - - - -2.45GHz

  • 可用的输入功率- - - - - -0dBm

  • 信号带宽- - - - - -2GHz

添加两个输电线路元素。在元件参数窗格中,指定:

  • 的名字- - - - - -Microstrip1|Microstrip2

  • 类型- - - - - -微带|微带

  • 宽度- - - - - -0.0034173|0.0034173米

  • 高度- - - - - -0.001524|0.001524米

  • 厚度- - - - - -3.5 e-06|3.5 e-06米

  • EpsilonR- - - - - -3.48|3.48

  • LossTangent- - - - - -0.0037|0.0037米

  • SigmaCond- - - - - -正|正S / m

  • LineLength- - - - - -0.0089|0.0147米

  • StubMode- - - - - -分流器|NotAStub

  • 终止- - - - - -开放

  • 选择应用。

添加两个的参数元素。在元件参数窗格中,指定:

  • 的名字- - - - - -Sparams1|Sparams2

加载Touchstone®文件(f551432p.s2p)的参数元素，并选择应用。

用式绘制系统的输入反射系数三维图按钮。选择三维图按钮,选择的参数并选择S11。

打开生活的脚本

设计一个射频系统并绘制s参数，输出功率和传感器增益使用射频预算分析仪应用程序。

输入rfBudgetAnalyzer打开应用程序。

在系统参数，注明要求:

  • 输入频率- - - - - -2.1GHz

  • 可用的输入功率- - - - - --30年dBm

  • 信号带宽- - - - - -45兆赫

添加一个的参数元素。在元件参数指定:

  • 的名字- - - - - -RFBandpassFilter

加载Touchstone®文件(RFBudget_RF.s2p)的参数元素，并选择应用。

添加一个放大器元素。在元件参数指定:

  • 的名字- - - - - -RFAmplifier

  • 可用功率增益- - - - - -11.53dB

  • NF- - - - - -1.53dB

  • OIP3- - - - - -35dBm

  • 选择应用。

添加解调器元素。在元件参数指定:

  • 的名字- - - - - -解调器

  • 可用功率增益- - - - - -6dB

  • NF -4dB

  • OIP3- - - - - -50dBm

  • LO频率- - - - - -2.03GHz

  • 转换器的类型- - - - - -下来

  • 选择应用。

添加另一个的参数元素。在元件参数指定:

  • 的名字- - - - - -IFBandpassFilter

载入试金石档案(RFBudget_IF.s2p)的参数元素，并选择应用。

添加另一个放大器元素。在元件参数指定:

  • 的名字- - - - - -IFAmplifier

  • 可用功率增益- - - - - -30.dB

  • NF- - - - - -8dB

  • OIP3- - - - - -37dBm

  • 选择应用。

保存系统。该应用程序将系统保存在一个MAT文件中。

选择的参数图按钮。这允许您绘制史密斯®图表，极图，幅度，相位和实部，虚部的s参数的RF系统和阶段。

设置情节的带宽来75和决议来250下情节部分。

s参数数据显示如下。

选择阶段(度)从XY Plot的下拉菜单中的参数窗格来绘制S21的阶段。

相图如图所示。

用。绘制射频系统的输出功率二维图按钮。选择二维图按钮,选择输出功率-撅嘴。

显示2维输出功率。

用传感器绘制射频系统的传感器增益二维图按钮。选择二维图按钮,选择换能器增益增大。

相关的例子

编程使用

全部展开

rfBudgetAnalyzer打开射频预算分析仪应用程序分析射频系统的每级和总增益、噪声图和非线性(IP3)。

rfBudgetAnalyzer (rfsystem)打开保存的射频系统射频预算分析仪应用程序。rfsystem是一个MAT文件。

提示

  • 的射频预算分析仪应用程序接受0赫兹,输入频率为一个系统。您可以设置输入频率在系统参数部分。

  • 的射频预算分析仪app不接受0赫兹,LO频率。这适用于调制器和解调器元素。

  • 在过滤器元素窗格，当您设置过滤器类型来“InverseChebyshev”，您只能使用的传递函数实现。

  • 输出频率总是正的。

参考文献

大卫·波扎微波工程。Hoboken, NJ: Wiley, 2012。

介绍了R2016a

射频工具箱文档

金宝app

用MATLAB设计的5G新无线电

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