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
描述
的射频预算分析仪app分析了所提出的射频系统架构的增益、噪声图和非线性。
使用这个应用程序,你可以:
构建RF元素的级联。
计算系统的级级输出功率、增益、噪声图、信噪比、IP3。
利用谐波平衡分析计算非线性效应,如输出功率、IP2、NF和SNR。
请注意
无线射频链的信噪比计算射频预算分析仪app使用290K作为参考温度。
情节
rfbudget
结果跨带宽和跨阶段。在史密斯图和极坐标图上绘制射频系统的s参数。
绘制射频系统及其以上级s参数的幅值、相位、实部和虚部。
将每个阶段和级联值导出到MATLAB®工作区。
导出系统设计到RF Blockset™进行仿真。
请注意
如果您在系统中使用条带线元素,则应用程序不支持将系统导出到RF Blockset。
将系统设计导出到射频块集试验台作为待测设备(DUT)子系统,并使用仿真验证结果。
请注意
如果您使用天线元素,应用程序不支持导出到RF块集中的测试台使用测量Testbench选择。
导出系统设计到
rfsystem
系统对象。可视化预算结果,各阶段和频率的s参数。
可视化放大器功率特性(因为R2023a).
比较Friis和谐波平衡预算结果。
更多的
可用的块
应用程序工具条包含这些非线性元素,您可以使用它们来创建射频系统:
放大器
调制器
解调器
通用的
混合器IMT
应用程序工具条包含这些线性元素,您可以使用它们来创建射频系统:
的参数
过滤器
输电线路
系列RLC
并联RLC
衰减器
发射机天线
接收机天线
接收天线
LC梯
相移
互感器
可用的模板
应用程序工具条包含这些模板,您可以使用它们来设计发射器或接收器系统:
接收机
发射机
打开射频预算分析仪应用程序
MATLAB工具条:在应用程序选项卡,在信号处理与通信,点击应用程序图标。
MATLAB命令提示符:输入
rfBudgetAnalyzer
.
例子
射频发射机系统分析
设计并分析了一个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。
发射器模板如下图所示。
在系统参数,指明射频发射机的要求:
输入频率- - - - - -
815
兆赫可用输入功率- - - - - -
0
dBm信号带宽- - - - - -
One hundred.
兆赫
单击IFAmplifier
控件中删除元素删除元素按钮。
添加一个通用的元素的位置IFAmplifier
使用工具条。在元件参数窗格中,指定:
的名字- - - - - -
IFFilter
可用功率增益- - - - - - - - - - - -
3.6
dB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- - - - - - - - - - - -
6.5
dBOIP3- - - - - -
11.5
dBmLO频率- - - - - -
4.97
GHz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- - - - - - - - - - - -
1.4
dB选择应用.
选择PowerAmplifier
元素中的元件参数窗格中,指定:
的名字- - - - - -
PowerAmplifier1
可用功率增益- - - - - -
20.
dBOIP3- - - - - -
43
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:
的名字- - - - - -
PowerAmplifier2
可用功率增益- - - - - -
20.
dBOIP3- - - - - -
43
dBm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- - - - - - - - - - - -
1.4
dB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。
函数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
.
选择PowerAmplifer1
元素,并从元件参数窗格,然后单击地块功率特性按钮来绘制功放的功率特性PowerAmplifer1
元素。或者,绘制功放的功率特性PowerAmplifer1
元素,选择PowerAmplifer1
元素,并使用二维图按钮,选择地块功率特性
.(2023年以来)
在射频发射机设计中使用发射天线
这个例子使用了一个射频发射机的设计射频发射机系统分析的例子。
按照射频发射机系统分析的例子来设计一个射频发射机。控件中选择天线元件元素节,并在射频发射机的末端添加元件。在元件参数窗格中,选择天线设计
从天线源下拉列表。
点击创建天线在元件参数窗格。
的天线设计应用程序打开。点击新探索天线库。本例使用dipoleFolded
中心频率为的天线元件815
MHz。要做到这一点,请选择折叠
元素的天线画廊,设置设计频率来815
MHz,点击接受.
更新后的天线显示在窗口中。
点击更新元素要更新天线
元素中的射频预算分析仪应用程序,点击好吧在确认更新对话框中。
的天线设计应用程序窗口关闭天线
元素中进行更新射频预算分析仪应用程序。结果窗格将自动更新Friis分析附近
而且方向性
的天线
元素。
射频接收机系统分析
设计并分析了一个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创建基本接收器。
接收方模板显示如下:
在系统参数,指定射频接收机的要求:
输入频率- - - - - -
5.745
兆赫可用输入功率- - - - - - - - - - - -
65
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,指定元素需求:
的名字- - - - - -
LNA1
可用功率增益- - - - - -
12
dBOIP3- - - - - -
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,指定元素需求:
的名字- - - - - -
LNA2
可用功率增益- - - - - -
12
dBOIP3- - - - - -
20.
dBm选择应用.
添加一个通用的元素。在元件参数窗格中,指定元素需求:
的名字- - - - - -
IRFilter
可用功率增益- - - - - - - - - - - -
4.05
dB选择应用.
单击解调器
元素。在元件参数窗格中,指定元素需求:
的名字- - - - - -
混合机
可用功率增益- - - - - - - - - - - -
6.5
dBOIP3- - - - - -
11.5
dBmLO频率- - - - - -
4.93
GHz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在它的位置。在元件参数窗格中,指定元素需求:
的名字- - - - - -
CSFilter
可用功率增益- - - - - - - - - - - -
9.55
dB选择应用.
单击IFAmplifier
元素。在元件参数窗格中,指定元素需求:
的名字- - - - - -
PowerAmp1
可用功率增益- - - - - -
16
dBOIP3- - - - - -
26
dBm选择应用.
再加两个放大器元素。中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- - - - - -
16
dB |20.
dBOIP3- - - - - -
26
dBm |33
dBm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。
函数绘制接收器的输出OIP3三维图按钮。选择三维图按钮并选择输出三阶截点- OIP3
.
比较Friis和谐波平衡求解器
创建一个增益为4 dB的放大器。
放大器(“获得”4);
创建一个OIP3为13 dBm的调制器。
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 dB的射频元件。
rfelement(“获得”10);
计算rfbudget
由一系列射频元件组成,输入频率为2.1 GHz,可用输入功率为-30 dBm,带宽为10mhz。
B = rfbudget([a m r n], 2.11 e9,-30,10e6);
在命令窗口中运行此命令,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60
dBm使用元素的参数窗格并选择应用.在系统参数部分,设置可用输入功率来50
dBm和运行谐波平衡分析的运用HB-Analyze按钮。
结果显示如下所示。
选择Auto-Analyze复选框自动重新计算谐波平衡分析计算。
集OIP2的价值RFelement
作为50
dBm使用元素的参数窗格并选择适用。
选择比较的观点中的复选框结果窗格来比较计算的Friis和谐波平衡求解结果。你可以使用选择的结果下拉菜单结果窗格来过滤结果,并比较Friis和谐波平衡求解器。
利用传输线单元设计输入匹配网络
设计了一种两级放大器的输入匹配网络输电线路元素中的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,指明要求:
输入频率- - - - - -
2.45
GHz可用输入功率- - - - - -
0
dBm信号带宽- - - - - -
2
GHz
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 / mLineLength- - - - - -
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
载入Touchstone®文件(f551432p.s2p
)的参数元素,并选择应用.
函数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
.
绘制射频系统s参数、输出功率和换能器增益
设计了一个射频系统,并绘制了s参数、输出功率和传感器增益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,指明要求:
输入频率- - - - - -
2.1
GHz可用输入功率- - - - - -
-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
载入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- - - - - -
11.53
dBNF- - - - - -
1.53
dBOIP3- - - - - -
35
dBm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- - - - - -
6
dBNF -
4
dBOIP3- - - - - -
50
dBmLO频率- - - - - -
2.03
GHz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.
dBNF- - - - - -
8
dBOIP3- - - - - -
37
dBm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Smith®图、极坐标图、幅度、相位和RF系统及其以上级s参数的实部和虚部。
设置情节的带宽来75
而且决议来250
下情节部分。
s参数数据如下所示。
选择阶段(度)
从XY绘图的下拉菜单中的参数窗格绘制S21的阶段。
相位图如图所示。
函数绘制射频系统的输出功率二维图按钮。选择二维图按钮并选择输出功率-撅嘴
.
显示二维输出功率。
绘制射频系统的换能器增益二维图按钮。选择二维图按钮并选择传感器增益-巨大
.
对所设计的射频接收机进行HB分析rfsystem
设计一个射频接收机rfsystem
系统对象。属性中的对象射频预算分析仪app执行谐波平衡(HB)分析。
创建五阶和七阶带通射频滤波器。
F1 = rffilter(“ResponseType”,“带通”,“FilterOrder”5,...“PassbandFrequency”, (4.85 - 5.15) * 1 e9);F2 =滤水器(“ResponseType”,“带通”,“FilterOrder”7...“PassbandFrequency”, (130) * 1 e6);
创建两个放大器对象3.
dB和5
分别为dB增益。
A1 =放大器(“获得”3,“NF”, 1.53,“OIP3”35);A2 =放大器(“获得”5,“NF”8“OIP3”37岁);
创建一个局部频率为的调制器4.93
GHz。
调制器(“获得”0,“NF”4“OIP3”, 50岁,“罗”4.93 e9,...“ConverterType”,“下来”);
设计一个输入频率为的射频接收机5
GHz,可用输入功率为-30.
dBm,带宽为10
MHz。
RFB = rfbudget([f1 a1 d f2 a2],5e9,-30,10e6);
为射频接收器创建一个射频系统rfbudget
对象。
RFS = rfsystem(rfb);
打开所设计射频系统的射频块集模型open_system
对象的功能。
open_system (rfs)
在MATLAB®命令行中键入rfBudgetAnalyzer(rfs)命令以打开此RF系统射频预算分析仪应用程序。
要在应用程序中进行HB分析,请单击HB-Analyze按钮。
相关的例子
编程使用
rfBudgetAnalyzer
rfBudgetAnalyzer
打开射频预算分析仪应用程序来分析射频系统的阶段和总增益、噪声图和非线性(IP3)。
rfBudgetAnalyzer (rfbmat)
rfBudgetAnalyzer (rfbmat)
打开一个射频系统保存使用射频预算分析仪应用程序。rfbmat
是一个MAT文件。
rfBudgetAnalyzer (rfb)
rfBudgetAnalyzer (rfb)
打开一个射频系统保存使用rfbudget
对象rfb
在射频预算分析仪应用程序。
rfBudgetAnalyzer (rfs)
rfBudgetAnalyzer (rfs)
打开一个射频系统保存使用rfsystem
系统对象rfs
在射频预算分析仪应用程序。
提示
的射频预算分析仪应用程序接受
0
赫兹,输入频率对于一个系统。您可以设置输入频率在系统参数部分。的射频预算分析仪应用程序不接受
0
赫兹,LO频率.这适用于调制器和解调器元件。输出频率从射频预算分析仪App总是积极的。
元素允许您仅使用
的传递函数
属性时实现过滤器类型来“InverseChebyshev”
在元件参数窗格。设计天线元件射频预算分析仪在天线元素窗格中,设置天线源来
各向同性辐射器
.你也可以使用天线设计应用程序或天线对象。使用天线设计应用程序或天线对象,您需要天线工具箱™许可证。使用默认天线对象设计的天线元素需要更大的内存。为了加快模拟速度,将天线元件设计为高频,
2
GHz或更高。
参考文献
[1]波扎尔,大卫M。微波工程.第四版。霍博肯,新泽西州:威利,2012。
版本历史
在R2016a中引入R2023a:互感器、集总传输线、放大器功率特性
的射频预算分析仪应用程序现在支持:
可视化放大器功率特性的一个
放大器
元素。添加
mutualInductor
而且txlineLumped
射频链上的元件。
R2022b:对带状线元素进行建模,利用网络参数对象对s参数进行建模
使用射频预算分析仪应用:
通过选择为您的射频系统建模带状线元件输电线路从元素制表符和设置类型来
带状线
.用MATLAB命令行创建的网络参数对象对S-parameters元素建模。要设计s参数元素,首先选择的参数从元素Tab,然后set数据源来
对象
.
R2022a:使用网络参数对象对IMT混频器和收发单元进行建模,对放大器单元进行建模
使用射频预算分析仪应用:
通过选择建模IMT混合器混合器IMT元素。
通过选择在发射-接收配置中建模天线TxRxAntenna元素。
用MATLAB命令行创建的网络参数对象对放大器元件建模。要设计一个放大器元件,首先要选择放大器从元素制表符和设置输入法来
网络参数
.然后,设置数据源来对象
.
R2022a:导出射频系统至rfsystem
对象
使用射频预算分析仪应用程序导出您的射频系统rfsystem
对象。要导出,请选择出口,并单击导出到rfsystem.
MATLAB命令
你点击了一个对应于这个MATLAB命令的链接:
在MATLAB命令窗口中输入该命令来运行该命令。Web浏览器不支持MATLAB命令。
您也可以从以下列表中选择一个网站:
如何获得最佳的网站性能
选择中国站点(中文或英文)以获得最佳站点性能。其他MathWorks国家站点没有针对您所在位置的访问进行优化。