RF Blockset

Progettazione e simulazione di sistemi RF

RF Blockset™ fornisce una libreria di modelli Simulink® e un motore di simulazione per la progettazione di comunicazioni RF e sistemi radar.

RF Blockset consente di simulare front-end e ricetrasmettitori RF. È possibile modellare amplificatori RF non lineari per stimare guadagno, rumore e distorsione di intermodulazione di ordine pari e dispari, compresi gli effetti di memoria. Per quanto riguarda i mixer RF, è possibile prevedere la reiezione delle immagini, la miscelazione reciproca, il rumore di fase negli oscillatori locali e l’offset DC. I modelli RF possono essere caratterizzati tramite le specifiche delle schede tecniche o tramite i dati misurati, come i parametri S multiporta. Possono essere utilizzati per modellare con precisione le architetture adattive, compresi gli algoritmi di controllo automatico del guadagno (AGC), quelli di predistorsione digitale (DPD) e il beamforming.

L’applicazione RF Budget Analyzer consente di generare automaticamente dei modelli di ricetrasmettitori e dei test bench di misurazione per convalidare le prestazioni e impostare una simulazione di tipo circuit envelope multiportante.

Con RF Blockset è possibile simulare sistemi RF a diversi livelli di astrazione. La simulazione circuit envelope consente di effettuare una simulazione altamente affidabile e multiportante di reti con topologie arbitrarie. La libreria Equivalent Baseband consente di effettuare una simulazione rapida e a tempo discreto di sistemi a cascata single-carrier.

Inizia ora:

Simulazione di sistemi e budget RF

Calcola il budget di una cascata di componenti RF in termini di rumore, potenza, guadagno e non linearità. Genera automaticamente modelli a livello di sistema per la simulazione RF di tipo circuit envelope multiportante.

Analisi del budget RF e progettazione top-down

Utilizza l’app RF Budget Analyzer per progettare una cascata di componenti RF. Costruisci il tuo sistema graficamente oppure genera uno script in MATLAB®. Analizza il budget di una cascata in termini di rumore, potenza, guadagno e non linearità.

Progetta ricetrasmettitori RF per la comunicazione wireless e sistemi radar. Calcola il budget considerando le discrepanze a livello di impedenza anziché affidarti a fogli di lavoro personalizzati e a calcoli complessi. Utilizza l’analisi del bilanciamento armonico per calcolare gli effetti della non linearità sul guadagno e sui punti di intercettazione di secondo e terzo ordine (IP2 e IP3). Analizza i risultati a livello grafico o numerico mediante plottaggio delle diverse metriche.

Simulazione RF rapida

Spingiti oltre i calcoli analitici e simula gli effetti di perdite, interferenze, conversione diretta, miscelazione reciproca e accoppiamento di antenna.

Dall’applicazione RF Budget Analyzer, genera modelli e test bench per la simulazione RF di tipo circuit envelope multiportante. Progetta l’architettura del ricetrasmettitore RF usando come base i modelli generati automaticamente, oppure inizia dai blocchi disponibili nella libreria.

Utilizza la libreria Equivalent Baseband per stimare rapidamente l’impatto dei fenomeni RF sulle prestazioni generali del sistema. Progetta una catena di componenti ed esegui simulazioni RF single-carrier di ricetrasmettitori supereterodina, includendo i disturbi RF come il rumore, le discrepanze a livello di impedenza e la non linearità di ordine dispari.

Utilizza la libreria Idealized Baseband per modellare il sistema a un livello di astrazione superiore, accelera ulteriormente la simulazione RF oppure genera codice C per la distribuzione del modello.

Velocità di simulazione e fedeltà di modellazione del tradeoff con le varie tecniche di simulazione RF in RF Blockset.

Simulazione di sistemi wireless digitali e in RF

Modella ricetrasmettitori RF insieme ad algoritmi di elaborazione di segnali digitali. Simula in modo rapido ricetrasmettitori RF adattivi a livello di sistema.

Simulazione RF, compresi gli algoritmi di elaborazione di segnali digitali

Costruisci modelli di sistemi wireless tra cui ricetrasmettitori RF, convertitori analogici, algoritmi di elaborazione di segnali digitali e logica di controllo.

Progetta sistemi RF assistiti a livello digitale, basati su loop di feedback annidati come i ricevitori RF con il controllo automatico del guadagno (AGC), i ricetrasmettitori RF con la predistorsione digitale (DPD), array di antenne con algoritmi di beamforming e reti di corrispondenza adattive.

Modellazione di componenti RF

Modella componenti a livello di sistema, non a livello del transistor, e velocizza la simulazione RF. Progetta il tuo sistema RF usando modelli di amplificatori, mixer, filtri, antenne e molto altro ancora. I componenti RF possono essere caratterizzati dai dati di misurazione o dalle specifiche contenute in schede tecniche lineari e non lineari, come i valori dei parametri S.

Utilizza componenti regolabili, come gli amplificatori a guadagno variabile, gli attenuatori, i variatori di fase e gli switch, per progettare sistemi RF adattivi con caratteristiche direttamente controllate da segnali Simulink variabili nel tempo. Integra gli algoritmi di elaborazione di segnali e la logica di controllo nella simulazione RF per sviluppare modelli accurati di ricetrasmettitori come i ricetrasmettitori Analog Devices® convalidati in laboratorio.

Esegui l’authoring dei tuoi blocchi RF utilizzando il linguaggio Simscape™ e costruisci componenti RF personalizzati (è richiesto Simscape).

Mixer e amplificatori RF

Modella componenti RF non lineari utilizzando i dati di caratterizzazione e le specifiche contenute nelle schede tecniche.

Amplificatori RF

Specifica il guadagno, la figura di rumore o i dati di rumore spot, i punti di intercettazione di secondo e terzo ordine (IP2 e IP3), il punto di compressione a 1 dB e la potenza di saturazione per gli amplificatori. Importa file Touchstone® e utilizza parametri S per modellare le impedenze di input e output, il guadagno e l’isolamento inverso. Utilizza l’amplificatore a guadagno variabile per modellare le caratteristiche non lineari variabili nel tempo.

Per gli amplificatori di potenza, utilizza caratteristiche non lineari come AM/AM-AM/PM, oppure esegui il fitting di caratteristiche a banda stretta o larga input-output nel dominio del tempo tramite un polinomio di memoria generalizzato. 

Mixer e modulatori

Modella fasi di conversione verso l’alto e verso il basso utilizzando il blocco mixer. Specifica il guadagno, la figura di rumore o i dati di rumore spot, IP2, IP3, il punto di compressione a 1 dB e la potenza di saturazione.

Utilizza le tabelle di intermodulazione mixer per descrivere gli effetti di spurie e mixing dei prodotti nei ricetrasmettitori supereterodina.

Modella la conversione diretta o i modulatori e i demodulatori supereterodina a livello di sistema, tra cui la reiezione delle immagini e i filtri di selezione dei canali. Specifica gli squilibri di fase e guadagno, le perdite LO (oscillatore locale) e il rumore di fase.

Modello di ricevitore Hartley progettato con RF Blockset.

Parametri S, filtri RF e sistemi lineari

Simula componenti lineari a livello di sistema dipendenti dalla frequenza tramite parametri S o le specifiche contenute nelle schede tecniche.

Simulazione di parametri S

Importa e simula dati di parametri S multiporta. Importa file Touchstone o leggi dati di parametri S direttamente dal workspace MATLAB. Simula i parametri S utilizzando un approccio nel dominio del tempo basato sul fitting razionale, oppure utilizza un approccio nel dominio della frequenza basato sulla convoluzione. Modella dati passivi e attivi con fase e ampiezza dipendenti dalla frequenza.

Includi automaticamente il rumore generato dai parametri S passivi nella simulazione RF. In alternativa, specifica i parametri di rumore dipendenti dalla frequenza per i parametri S di componenti attivi.

Filtri RF, antenne e componenti lineari

Progetta filtri RF usando i metodi Butterworth, Chebyshev e Inverse Chebyshev, valuta la topologia di circuito con parametri concentrati ed esegui la simulazione di tipo circuit envelope.

Modella giunzioni come circolatori, accoppiatori, divisori di potenza e combinatori con caratteristiche diverse indicate nelle specifiche delle schede tecniche. Utilizza i variatori di fase per la progettazione RF di architetture di beamforming.

Con Antenna Toolbox, usa il metodo dei momenti per modellare l’impedenza di un’antenna e il diagramma di radiazione dipendente dalla frequenza in campo lontano per la simulazione RF di tipo circuit envelope.

Modello di un ricevitore RF supereterodina con 8 antenne e ADC.

Rumore

Simula gli effetti del rumore di fase e termico.

Modellazione del rumore

Genera rumore termico proporzionale all’attenuazione introdotta da componenti passivi come resistori, attenuatori o elementi di parametri S.

Per i componenti attivi, specifica la figura di rumore e i dati di rumore spot o leggi i dati di rumore dipendenti dalla frequenza dai file Touchstone. Specifica le distribuzioni di rumore arbitrarie dipendenti dalla frequenza per gli oscillatori locali e modella il rumore di fase.

Simula e ottimizza i sistemi a basso livello di rumore con stime precise del valore SNR. Tieni conto delle mancate corrispondenze delle impedenze che influiscono sul trasferimento di potenza del segnale effettivo e del rumore.

Modellazione del rumore di fase e termico, compresa la miscelazione reciproca.

Test bench di misurazione

Convalida le prestazioni dei ricevitori e dei trasmettitori RF tramite test bench di misurazione prima del test in laboratorio.

Convalida dei modelli RF

Misura il guadagno, la figura di rumore e i parametri S del sistema in diverse condizioni operative. Convalida le caratteristiche non lineari come IP2, IP3, la reiezione delle immagini e l’offset DC. Usa i test bench per generare gli stimoli richiesti e valuta la risposta del sistema per calcolare la misurazione desiderata.

I test bench di misurazione generati automaticamente dall’applicazione RF Budget Analyzer supportano sia le architetture a omodina che quelle a eterodina.

Test bench di RF Blockset per la misurazione del punto di intercettazione di terzo ordine.