RF Blockset

Diseñe y simule sistemas de RF

 

RF Blockset™ proporciona un motor de simulación y una librería de modelos de Simulink® para diseñar sistemas de radar y de comunicaciones de RF.

RF Blockset permite simular transceptores y extremos frontales de RF. Puede modelar amplificadores de RF no lineales para estimar la distorsión de intermodulación de ganancia, de ruido, de orden par y de orden impar, incluidos los efectos de memoria. En el caso de los mezcladores de RF, es posible predecir el rechazo de imagen, la mezcla recíproca, el ruido de fase del oscilador local y el desplazamiento de CC. Los modelos de RF se pueden caracterizar mediante especificaciones de fichas técnicas o datos medidos, tales como parámetros S multipuerto. Se pueden utilizar para modelar con precisión arquitecturas adaptativas, incluidos los algoritmos de predistorsión digital (DPD), control automático de ganancia (AGC), y conformación del haz.

La app RF Budget Analyzer permite generar automáticamente modelos de transceptores y bancos de pruebas de medición para validar el rendimiento y configurar una simulación multiportadora de envolvente de circuito.

Con RF Blockset, puede simular sistemas de RF con diferentes niveles de abstracción. La simulación de envolvente de circuito permite la simulación multiportadora de alta fidelidad de redes con topologías arbitrarias. La librería Equivalent Baseband permite una simulación de tiempo discreto rápida de sistemas en cascada de portadora única.

Comience:

Balance de RF y simulación de sistemas

Calcule el balance de una cascada de componentes de RF en cuanto a ruido, potencia, ganancia y no linealidad. Genere automáticamente modelos en el nivel de sistema para la simulación multiportadora de RF de envolvente de circuito.

Análisis del balance de RF y diseño top-down

Utilice la app RF Budget Analyzer para diseñar componentes de RF en cascada. Cree su sistema gráficamente o escriba un script en MATLAB®. Analice el balance de la cascada en cuanto a ruido, potencia, ganancia y no linealidad.

Diseñe transceptores de RF para sistemas de comunicaciones inalámbricas y de radar. Calcule el balance teniendo en cuenta las discordancias de impedancia en lugar de recurrir a hojas de cálculo personalizadas y cálculos complejos. Utilice el análisis de equilibrio armónico para calcular los efectos de la no linealidad en la ganancia y en los puntos de interceptación de segundo y tercer orden (IP2 e IP3). Inspeccione los resultados de manera numérica o gráfica representando diferentes métricas.

Simulación rápida de RF

Vaya más allá de los cálculos analíticos y simule los efectos de las fugas, las interferencias, la conversión directa, la mezcla recíproca y el acoplamiento de antenas.

Desde la app RF Budget Analyzer, genere modelos y bancos de pruebas para la simulación multiportadora de RF de envolventes de circuito. Diseñe la arquitectura del transceptor de RF utilizando modelos generados automáticamente como referencia, o comience con bloques de la librería.

Utilice la librería Equivalent Baseband para estimar rápidamente el impacto de los fenómenos de RF en el rendimiento general del sistema. Diseñe una cadena de componentes y realice una simulación de RF de portadora única de transceptores superheterodinos, incluyendo deficiencias de RF tales como ruido, discordancias de impedancia y no linealidad de orden impar.

Utilice la librería Idealized Baseband para modelar el sistema con un mayor nivel de abstracción, acelerar aún más la simulación de RF o generar código C para desplegar el modelo.

Tradeoff de fidelidad de modelado y velocidad de simulación con diferentes técnicas de simulación de RF en RF Blockset.

Simulación de RF y sistemas inalámbricos digitales

Modele transceptores de RF junto con algoritmos de procesamiento digital de señales. Simule rápidamente transceptores de RF adaptativos en el nivel de sistema.

Simulación de RF con algoritmos de procesamiento digital de señales

Cree modelos de sistemas inalámbricos, incluidos transceptores de RF, conversores analógicos, algoritmos de procesamiento digital de señales y lógica de control.

Diseñe sistemas de RF asistidos digitalmente basados en lazos de realimentación anidados, tales como receptores de RF con control automático de ganancia (AGC), transmisores de RF con predistorsión digital (DPD), arrays de antenas con algoritmos de conformación del haz y redes de adaptación adaptativas.

Modelado de componentes de RF

Modele los componentes en el nivel de sistema, no en el nivel de transistor, y acelere la simulación de RF. Diseñe su sistema de RF utilizando modelos de amplificadores, mezcladores, filtros, antenas, etc. Los componentes de RF se pueden caracterizar con especificaciones lineales y no lineales de fichas técnicas o datos de medición, tales como valores de parámetros S.

Utilice componentes ajustables tales como amplificadores de ganancia variable, atenuadores, desfasadores y conmutadores para diseñar sistemas de RF adaptativos con características controladas directamente por señales de Simulink variantes en el tiempo. Embeba algoritmos de procesamiento de señales y lógica de control en la simulación de RF para desarrollar modelos precisos de los transceptores, tales como los transceptores de Analog Devices® validados en el laboratorio.

Cree sus propios bloques de RF mediante el lenguaje de Simscape™ y cree componentes de RF personalizados (requiereSimscape).

Amplificadores y mezcladores de RF

Modele componentes de RF no lineales mediante especificaciones de fichas técnicas y datos de caracterización.

Amplificadores de RF

Especifique la ganancia, el factor de ruido o los datos de ruido puntual, los puntos de interceptación de segundo y tercer orden (IP2 e IP3), el punto de compresión de 1 dB y la potencia de saturación de los amplificadores. Importe archivos Touchstone® y utilice parámetros S para modelar impedancias de entrada y salida, ganancia y aislamiento inverso. Utilice el amplificador de ganancia variable para modelar características no lineales variantes en el tiempo.

Para los amplificadores de potencia, utilice características no lineales tales como AM/AM-AM/PM, o ajuste características de entrada-salida en el dominio del tiempo de banda estrecha o de banda ancha mediante un polinomio con memoria generalizado. 

Mezcladores y moduladores

Modele las etapas de conversión de subida y bajada mediante el bloque Mixer. Especifique la ganancia, el factor de ruido o los datos de ruido puntual, los puntos IP2 e IP3, el punto de compresión de 1 dB y la potencia de saturación.

Utilice tablas de intermodulación de mezclador para describir los efectos de las líneas en derivación y los productos de mezcla en los transceptores superheterodinos.

Modele moduladores y demoduladores de conversión directa o superheterodinos en el nivel de sistema, incluyendo filtros de rechazo de imagen y de selección de canal. Especifique el desequilibrio de ganancia y fase, la fuga del oscilador local (LO) y el ruido de fase.

Modelo de un receptor Hartley diseñado con RF Blockset.

Parámetros S, filtros de RF y sistemas lineales

Simule componentes lineales en el nivel de sistema dependientes de la frecuencia usando parámetros S o especificaciones de fichas técnicas.

Simulación de parámetros S

Importe y simule datos de parámetros S multipuerto. Importe archivos Touchstone o lea los datos de los parámetros S directamente desde el espacio de trabajo de MATLAB. Simule los parámetros S utilizando un enfoque de dominio del tiempo basado en el ajuste racional o utilice un enfoque de dominio de la frecuencia basado en la convolución. Modele datos pasivos y activos con amplitud y fase dependientes de la frecuencia.

Incluya automáticamente en la simulación de RF el ruido generado por los parámetros S pasivos. También puede especificar parámetros de ruido dependientes de la frecuencia para los parámetros S de los componentes activos.

Filtros, antenas y componentes lineales de RF

Diseñe filtros de RF mediante los métodos de Butterworth, Chebyshev y Chebyshev inverso, evalúe la topología de circuito concentrado y realice la simulación de la envolvente de circuito.

Modele uniones tales como circuladores, acopladores, divisores de potencia y combinadores con diferentes características a partir de especificaciones de fichas técnicas. Utilice desfasadores para el diseño de RF de arquitecturas de conformación del haz.

Con Antenna Toolbox, utilice el método de los momentos para modelar la impedancia de la antena y el patrón de radiación de campo lejano dependiente de la frecuencia para la simulación de RF de envolvente de circuito.

Modelo de un receptor de RF superheterodino con 8 antenas y ADC.

Ruido

Simule los efectos del ruido térmico y de fase.

Modelado de ruido

Genere ruido térmico proporcional a la atenuación introducida por componentes pasivos tales como resistencias, atenuadores o elementos de parámetros S.

Para los componentes activos, especifique el factor de ruido y los datos de ruido puntual, o lea los datos de ruido dependientes de la frecuencia desde archivos Touchstone. Especifique distribuciones de ruido dependientes de la frecuencia arbitrarias para osciladores locales y modele el ruido de fase.

Simule y optimice sistemas de bajo ruido con estimaciones precisas de SNR. Tenga en cuenta las discordancias de impedancia que afectan a la transferencia de potencia de la señal real y del ruido.

Modelado del ruido térmico y de fase, incluida la mezcla recíproca.

Bancos de pruebas de medición

Valide el rendimiento de los transmisores y receptores de RF mediante bancos de pruebas de medición antes de realizar las pruebas de laboratorio.

Validación de modelos de RF

Mida la ganancia, el factor de ruido y los parámetros S del sistema en distintas condiciones de funcionamiento. Valide características no lineales tales como IP2, IP3, rechazo de imagen y desplazamiento de CC. Utilice bancos de pruebas para generar los estímulos necesarios y evalúe la respuesta del sistema para calcular la medición deseada.

Los bancos de pruebas de medición generados automáticamente desde la app RF Budget Analyzer soportan arquitecturas tanto heterodinas como homodinas.

Banco de pruebas de RF Blockset para medir el punto de interceptación de tercer orden.

Nuevas funcionalidades

Bloque Antenna

Modele antenas de transmisión y recepción con un patrón de impedancia y radiación dependiente de la frecuencia.

Bloque N-Port S-Parameter

Modele objetos de parámetros S con más de 8 puertos.

Bloque Amplifier

Modele un amplificador no lineal con ruido en Simulink usando uno de los cuatro métodos disponibles.

Bloque Intermodulation Table (IMT) Mixer

Simule líneas en derivación de mezclador usando IMT.

Bloque S-Parameter Testbench

Mida los parámetros S de redes arbitrarias mediante la envolvente de circuito.

Consulte las notas de la versión para obtener detalles sobre estas funcionalidades y las funciones correspondientes.