主要内容

混合机

RF系统中的混频器模型

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  • 射频块组/电路包络/元件

  • 混合器块

描述

的混合机Block实现信号频率转换和非线性放大。

对于给定的射频输入信号，V射频＝一个射频cos (ω射频t)和LO输入信号V罗＝一个c罗cos (ω罗t)时，混频器将输入端口的信号相乘:

V 在 V 罗 ＝ 一个 在 因为 （ ω 在 t ） 一个 罗 因为 （ ω 罗 t ） ＝ 一个 在 一个 罗 2 因为 ［ （ ω 在 + ω 罗 ） t ］ + 一个 在 一个 罗 2 因为 ［ （ ω 在 − ω 罗 ） t ］

这种混合将射频信号的频率转换为ω射频+ω罗而且ω射频- - - - - -ω罗．混频器要正确执行此操作，必须包含频率ω射频+ω罗或ω射频- - - - - -ω罗在模拟频率配置块计算。

此块的功率增益规范将单边带(SSB)的功率与输入相关联。

在混合RF和LO信号后，混频器块进行放大。为了模拟线性放大，混频器按系数对信号进行缩放一个1．电压控制电压源(VCVS)，用多项式指定，实现非线性放大。多项式自动包含饱和并产生额外的互调频率。

混合机块掩码图标是动态的，指示应用噪声参数的当前状态。控件的状态不同，此块上的图标会如何变化噪音图(分贝)参数。

噪音系数(dB):10 噪音系数(dB):0

带有模拟噪声的电阻块图标被设置为开启。

带有模拟噪声的电阻块图标被设置为关闭。

参数

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主要

转换增益的源参数，指定为下列之一:

  • 可用功率增益—该块使用可用功率增益参数的值来计算多项式VCVS的线性电压增益项，a1．这个计算假设混合器有一个匹配的负载终止。

  • 开路电压增益-该块使用开路电压增益参数的值作为多项式VCVS的线性电压增益项，a1．

  • 多项式的系数-块实现非线性电压增益根据你指定的多项式。多项式的阶数必须小于或等于9，系数按升幂排序。如果向量a有10个系数，［一个0，一个1，一个2、……一个9］，它表示的多项式为V出＝一个0+一个1V在+一个2V在2+⋯+一个9V在9．在这种情况下，一个1表示线性增益项，对高阶增益项进行建模[1]．

    例如，向量[一个0，一个1，一个2，一个3.]指定关系V出＝一个0+一个1V在+一个2V在2+⋯+一个3.V在3.．

    后面的零被省略:if一个3.= 0， [一个0，一个1，一个2]定义了与[相同的多项式一个0，一个1，一个2, 0)。该参数默认值为[0 1]，对应线性关系Vo＝V我．

混频器的线性增益，以dB为单位的标量指定。从对应的下拉列表中指定单位。

依赖关系

若要启用该参数，请选中可用功率增益在转换增益来源选项卡。

混合器的开路电压，以分贝为单位的标量指定。从对应的下拉列表中指定单位。

依赖关系

若要启用该参数，请选中开路电压增益在转换增益来源选项卡。

多项式的阶数，用向量表示。

多项式的阶数必须小于或等于9。系数按升幂排序。如果一个向量有10个系数，［一个0，一个1，一个2,……一个9］，其表示的多项式为:

V出＝一个0+一个1V在+一个2V在2+……+一个9V在9

在哪里一个1表示线性增益项，高阶项根据[1]．

例如，向量［一个0，一个1，一个2，一个32］指定关系Vo＝一个0+一个1V1+一个2V12+一个3.V13.．后面的零被省略。如果一个3.= 0，则［一个0，一个1，一个2］定义与[相同的多项式一个0，一个1，一个2, 0)。该参数默认值为[0,1]，对应线性关系Vo＝V我．

依赖关系

若要启用该参数，请选中多项式的系数在转换增益来源选项卡。

混频器的输入阻抗，指定为标量。

混频器的输出阻抗，指定为标量。

混频器的输出阻抗，指定为标量。

混频器的单边带噪声图，根据IEEE规定为标量®定义。

对电路包络模型中的噪声进行建模噪音，放大器,或混合机块时，必须选择模拟噪声中的复选框。配置对话框。

IEEE SSB定义假设混频器输入端的图像带宽中的噪声被完全拒绝，而混频器内部在图像带宽和信号带宽中都产生噪声。因此，混合器输出端的噪声是两个贡献的和:

N 出 ＝ N 在 G 混合 + 2 N 混合机 G 混合 ，

地点:

  • N出是混合器输出端的噪声。

  • N在是混频器输入端的噪声(假设图像带宽中的噪声被完全拒绝)。

  • N混合机是混频器在信号和图像带宽中产生的内部噪声。

  • G混合是混频器增益。

因此，根据IEEE SSB定义，噪声因子可以表示为

F SSB-IEEE ＝ 1 + 2 N 混合机 / N 在 ，

哪一个与其他常用的定义相关

F 单边带 ＝ 2 + 2 N 混合机 / N 在 ＝ 1 + F SSB-IEEE ， F 双边带 ＝ 1 + N 混合机 / N 在 ＝ 1 2 （ 1 + F SSB-IEEE ） ．

当使用Friis公式进行链路预算分析时，可以直接应用IEEE SSB定义来描述混频器阶段。使用其他定义需要改变弗里斯公式。这两个混合机RF Blockset™中的块和射频预算分析仪RF工具箱™中的应用程序使用IEEE定义。

这三个定义之间的分析关系允许您模拟混频器输出的噪声水平。例如,

F 单边带 ＝ 4 dB ⇒ F SSB-IEEE ＝ 10 日志 10 （ 10 F 单边带 / 10 − 1 ） ＝ 1.79 dB ， F 双边带 ＝ 4 dB ⇒ F SSB-IEEE ＝ 10 日志 10 （ 2 × 10 F 双边带 / 10 − 1 ） ＝ 6.04 dB ．

如果模拟一个RF Blockset混频器而不包括理想的图像抑制滤波器，那么混频器输出端的噪声比噪声图所预测的要大，因为图像带宽中的噪声被有效地折叠到输出信号上。

由于这个原因，在生成模型时，两者都是调制器而且解调器块自动插入理想的图像抑制过滤器。(您可以删除块掩码内的过滤。)

的噪声图测试台块测量SSB噪声值，并使您能够验证模拟噪声值是否具有预期值。

  • 如果在模型中添加一个理想的图像抑制滤波器，则有效噪声值与分析值一致。

  • 如果去掉图像抑制滤波器，或者使用部分抑制滤波器，则测量到的噪声值大于分析值。

选择此参数可在内部接地并隐藏负极。若要暴露负极，请清除此参数。通过公开这些终端，您可以将它们连接到模型的其他部分。

缺省情况下，该选项被选中。

非线性

多项式非线性，指定为下列之一:

  • 偶、奇顺序:当您选择偶、奇顺序，放大器除了能产生线性项外，还能产生二阶和三阶互调频率。

  • 奇怪的顺序:当您选择奇怪的顺序时，放大器只产生奇阶互调频率。

    线性增益决定线性一个1术语。该块从指定的参数中计算剩余的项。这些参数是IP3，1db增益压缩功率，输出饱和功率,饱和增益压缩．您指定的约束的数量决定了模型的顺序。图中显示了非线性混频器参数的图形定义。

    输出与输入功率图显示非线性混频器参数。

截距点约定，指定为输入引用或输出提到。对截距点、1-dB增益压缩功率和饱和功率使用此规范。

二阶截点。指定为标量。默认值正dBm对应于未指定的点。

依赖关系

若要启用该参数，请选中偶、奇顺序在非线性多项式型选项卡。

三阶截点，用标量表示。默认值正dBm对应于未指定的点。

1-dB增益压缩功率，指定为标量。1db增益压缩点必须小于输出饱和功率。

依赖关系

若要启用该参数，请选中奇怪的顺序在非线性多项式型选项卡。

输出饱和功率，指定为标量。块使用这个值来计算非线性模型中使用的电压饱和点。在这种情况下，多项式的一阶导数为零，二阶导数为负。

依赖关系

若要启用该参数，请选中奇怪的顺序在非线性多项式型选项卡。

饱和时的增益压缩，指定为标量。

依赖关系

若要启用该参数，请选中奇怪的顺序在非线性多项式型制表符和设置输出饱和功率．

模型的例子

利用复杂信号验证IP2/IP3

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使用RF Blockset™电路包络库运行一个双音实验，测量放大器的二阶和三阶截距点。该模型通过在每个载波上测量的调制信号功率计算放大器的截距点，验证了射频块集系统的行为。使用RF预算分析仪应用程序和测量测试台确认这些值。
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热噪声对通信系统性能的影响

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使用RF Blockset™电路包络库对超外差射频接收机中的热噪声进行建模，并测量其对通信系统噪声系数(NF)和误码率(BER)的影响。使用使用Friis方程计算参数的Communications Toolbox™参考模型和RF块集噪声测试台来验证结果。
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使用连接标签块创建虚拟连接

使用连接标签块创建虚拟连接

使用Connection Label块在两个保存端口之间创建虚拟连接。
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参考文献

[1]格罗布，齐格弗里德和Jürgen林德纳。非线性放大器的多项式模型推导资讯科技部德国乌尔姆大学。

版本历史

在R2010b中引入

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另请参阅

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