RF Blockset

Diseñe y simule sistemas de RF

 

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

RF Blockset le permite simular amplificadores de RF no lineales y modelar efectos de memoria para estimar la ganancia, el ruido, el orden par y la distorsión de intermodulación de orden impar. Puede modelar mezcladores de RF para predecir el rechazo de imagen, la mezcla recíproca, el ruido de fase del oscilador local y el desplazamiento de CC. También puede simular discordancias de impedancia dependientes de la frecuencia. Los modelos de RF se pueden caracterizar mediante especificaciones de fichas técnicas o datos medidos, y se pueden utilizar para simular con precisión arquitecturas adaptativas, incluidos los algoritmos de control automático de ganancia (AGC) y de predistorsión digital (DPD).

La app RF Budget Analyzer le 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 modelar 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 rápida y de tiempo discreto de sistemas en cascada de portadora única.

Cómo empezar:

Balance de RF y simulación de sistemas

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

Análisis del balance de RF y diseño descendente

Utilice la app RF Budget Analyzer para crear una cascada de componentes de RF bien de manera gráfica o bien en forma de script en MATLAB®. Analice el balance de la cascada en términos de ruido, potencia, ganancia y no linealidad.

Determine las especificaciones a nivel de sistema de los transceptores de RF para comunicaciones inalámbricas y sistemas de radar. Calcule el balance teniendo en cuenta las discordancias de impedancia en lugar de recurrir a hojas de cálculo personalizadas y cálculos complejos. Inspeccione los resultados de manera numérica o gráfica visualizando diferentes métricas.

Simulación rápida de sistemas de RF

Desde la app RF Budget Analyzer, genere modelos y bancos de pruebas de RF Blockset para la simulación de envolventes de circuito multiportadora. Utilice modelos generados automáticamente como referencia para una mayor elaboración de la arquitectura de RF. Simule imperfecciones que no se pueden contabilizar de manera analítica, tales como las fugas, las interferencias, la conversión directa y las arquitecturas MIMO.

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

Diferentes técnicas de simulación admitidas por RF Blockset.

Simulación de sistemas inalámbricos digitales y de RF

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

Simulación de sistemas de RF y algoritmos de procesamiento digital de señal

Cree modelos de sistemas inalámbricos, tales como transceptores de RF, convertidores analógicos, algoritmos de procesamiento digital de señal y lógica de control.

Cree especificaciones ejecutables en el nivel del sistema y realice análisis hipotéticos con diferentes arquitecturas de RF. También puede ceñirse a una determinada arquitectura y desarrollar algoritmos de procesamiento digital de señal para controlar el rendimiento o mitigar las deficiencias.

Simule sistemas asistidos digitalmente basados en bucles de retroalimentación 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 de haces y redes adaptadas adaptivas. 

Modelado de componentes de RF en el nivel del sistema

Modele los componentes de RF en el nivel del sistema, no en el nivel del transistor, y acelere la simulación. Utilice modelos de amplificadores, mezcladores, parámetros S, filtros y otros componentes de RF, caracterizados por especificaciones lineales y no lineales de fichas técnicas o datos de mediciones.

Utilice componentes ajustables tales como amplificadores de ganancia variable, atenuadores, desfasadores y conmutadores para crear sistemas de RF adaptativos con características controladas directamente por señales de Simulink variables en el tiempo. Incorpore lógica de control y algoritmos de procesamiento de señal en la simulación de los transceptores de RF para desarrollar modelos tales como los transceptores ADI.

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

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 variables 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 de interceptación de segundo y tercer orden (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 del sistema, incluyendo filtros de rechazo de imagen y de selección de canal. Especifique el desequilibrio de ganancia y fase, la fuga del oscilador local y el ruido de fase. Edite el sistema para una mayor elaboración y personalización.

Modelado de un receptor Hartley de FI baja.

Parámetros S, filtros de RF y sistemas lineales

Simule componentes lineales del nivel del sistema dependientes de la frecuencia mediante parámetros S o especificaciones de fichas técnicas.

Simulación de parámetros S

Importe y simule datos de parámetros S de hasta 8 puertos. Cree redes arbitrarias conectando bloques de parámetros S a otros componentes de RF y tenga en cuenta las discordancias de impedancia y los efectos de filtrado.

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 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 de RF y componentes lineales

Diseñe filtros de RF mediante los métodos de diseño Butterworth, Chebyshev y Chebyshev inverso, evalúe la topología del circuito y realice simulaciones con la envolvente de circuito. También puede utilizar filtros ideales para seleccionar solo las frecuencias de interés o emplear componentes RLC e impedancias complejas arbitrarias para describir cualquier red lineal arbitraria.

Modele uniones tales como circuladores, acopladores, divisores de potencia y combinadores con diferentes características y especificaciones de fichas técnicas. Utilice desfasadores para modelar arquitecturas de conformación de haces.

Detalle de un receptor de RF con varias antenas.

Ruido

Simule los efectos del ruido térmico y de fase en el nivel del sistema.

Modelado de ruido

Genere ruido térmico que sea proporcional a la atenuación introducida por componentes pasivos tales como resistencias, atenuadores y 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.

Las discordancias de impedancia afectan a la transferencia de potencia de la señal real y del ruido, lo que permite la simulación y optimización de sistemas de bajo ruido y la correcta estimación de la SNR.

Efectos del ruido térmico y de fase en una señal de dos tonos.

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 operación. Valide características no lineales tales como IP2, IP3, rechazo de imagen y desplazamiento de CC. Los bancos de pruebas generan los estímulos necesarios y evalúan la respuesta del sistema para calcular la medición deseada.

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

Banco de pruebas de medición de RF Blockset para mediciones OIP3.

Nuevas funciones

Antenna Block

Model transmit and receive antenna with frequency dependent impedance and radiation pattern

N-Port S-Parameter Block

Model S-Parameter objects with more than 8-ports

Amplifier block

Model a nonlinear amplifier with noise in Simulink using one of four methods

Intermodulation Table (IMT) Mixer Block

Simulate mixer spurs using IMT

S-Parameter Testbench Block

Measure S-parameters of arbitrary networks using circuit envelope

See release notes for details on any of these features and corresponding functions.