介绍

射频系统设计师在设计过程中首先要有一个预算规范，说明整个系统必须满足多少增益、噪声系数(NF)和非线性系数(IP3)。为了确保以简单的射频元件级联为模型的架构的可行性，设计师计算每级和级联的增益、噪声系数和IP3(第三截点)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：

接收机带宽在5.825 GHz到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代替天线块。

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（'姓名'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.设计滤波器。从这个例子设计中频巴特沃斯带通滤波器，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,......'姓名'那'rf_filter'）;

这个滤波器的s参数不理想，自动插入大约-1dB的损耗到系统中。

3.使用放大器对象到模型a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('姓名'那“放大器”那'获得'15，“NF”, 1.5,“OIP3”，26，......“寻”, Z);

4.模型A.获得块的增益为10.5 dB，噪声系数为3.5 dB, OIP3为23 dBm。

元素（4）=放大器（'姓名'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400mhz的中频频率。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（'姓名'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.设计滤波器。

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,......'姓名'那'if_filter'）;

这个滤波器的s参数不理想，自动插入大约-1dB的损耗到系统中。

7.型号A.如果放大器块的增益为40 dB，噪声值为2.5 dB。

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

8.正如在参考文献中看到的，接收机使用AGC(自动增益控制)块，其中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。使用放大器块建模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('姓名'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 for输入频率， -80分贝可用的输入功率， 20兆赫信号带宽．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)

查看分析RF预算分析仪应用程序通过在命令行中键入此命令。

显示(超外差式收音机);

10.应用程序显示级联的值，如:接收机的输出频率，输出功率，增益，噪声系数，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.用函数绘制接收机的级联传感器增益，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应用程序来绘制不同的输出值。

导出到MATLAB脚本

1.您也可以导出模型到MATLAB脚本格式使用出口按钮或:

h = exportScript(超外差式收音机);

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.使用出口按钮将接收器导出到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.看看在解调器模块的掩模下。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或下转换的LO(本振)组成。

4.模拟的停止时间为零。为了模拟时变结果，需要改变停止时间。

导出到RF Blockset Testbench

1.使用出口按钮将接收器导出到射频块组测量测试台或:

exportTestbench(超外差式收音机);

2.射频模块集测试平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导出的超外差接收机射频预算分析仪双击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。

使用射频模块测试台验证增益，噪声系数和IP3

您可以验证增益，噪声数字，和IP3测量使用RF Blockset测试台。

1.默认情况下，模型验证被测设备的增益测量。运行模型来检查增益值。模拟的增益值与应用程序中的级联传感器增益值匹配。scope显示在400 MHz时的输出功率约为6.7 dB，与射频预算分析仪应用程序。

2.射频块集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与频率无关的系统。为了模拟一个与频率无关的系统并计算出正确的噪声值，需要将20 MHz的宽带宽减少到窄带宽。

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列表，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．要了解更多有关如何操纵噪声数字验证的信息，请单击指令标签。

4.再次运行模型检查噪声值。测试台噪声值与级联噪声值相匹配射频预算分析仪应用程序。

5. IP3测量依赖于通常幅度较小的互调音调的创建和测量，并且可以在DUT的噪声地板下方。为了准确的IP3测量，清除模拟噪音复选框。

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。清除模拟噪声(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.要验证IIP3(输入三阶拦截)，请停止所有模拟。开放射频测量单元对话框。清除模拟噪声(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类型到输入提到了．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

[1]周宏宝，罗斌。”《5.8GHz ETC阅读器射频接收机的设计与预算分析》，《通信技术》，2010第12届IEEE国际会议，南京，2010年11月。

[2]罗斌，李鹏。《基于中国ETC-DSRC国家规范的5.8GHz RFID读写器射频收发器预算分析》，发表于《无线通信、网络与移动计算》，wiom '09。第五届国际会议，中国北京，2009年9月。