RF Toolbox
RF Toolbox предоставляет функции, объекты и приложения для проектирования, моделирования, анализа и визуализации цепей радиочастотных (RF) компонентов. Вы можете использовать RF Toolbox для проектов беспроводной связи, радара и целостности сигнала.
С помощью RF Toolbox вы можете создавать цепи радиочастотных компонентов, таких как фильтры, линии передачи, усилители и смесители. Компоненты могут быть определены с помощью данных измерений, параметров сети или физических свойств. Вы можете вычислить s-параметры, преобразовывать между S, Y, Z, ABCD, h, g, и T параметрами цепи и визуализировать радиочастотные данные с использованием прямоугольных и полярных графиков, а также диаграмм Смита.
Приложение RF Budget Analyzer позволяет анализировать передатчики и приемники с точки зрения коэффициента шума, усиления и IP3. Вы можете создавать тестбенчи для RF Blockset и сравнивать аналитические результаты с результатами симуляции в circuit envelope.
Используя метод рациональной подгонки функций, можно создавать модели объединительных панелей и межсоединений, а также экспортировать их в виде блоков Simulink или модулей Verilog-A для проектирования SerDes.
RF Toolbox предоставляет функции для управления и автоматизации анализа данных радиочастотных измерений, включая de-embedding, обеспечение пассивности и вычисление групповой задержки.
Возможности
- Определение радиочастотных компонентов: определяйте параметры цепи и отклик на малом сигнале для любой конфигурации, содержащей радиочастотные компоненты.
- Работа с S-параметрами: преобразовывайте и управляйте данными S-параметров, чтобы получить лучшее представление о них.
- Проектирование радиочастотных цепей: стройте цепи радиочастотных компонентов.
- Моделирование с помощью рациональных функций: приближайте данные, определенные в частотной области (например, S-параметры), эквивалентной передаточной функцией Лапласа.
Ключевые возможности
- Радиочастотные фильтры, линии передачи, усилители и смесители, определяемые данными измерений, параметрами цепи или физическими свойствами;
- Расчет S-параметров для цепей радиочастотных компонентов;
- Приложение RF Budget Analyzer для расчета коэффициента шума, усиления и IP3 радиочастотных приемопередатчиков и для создания тестбенчей в RF Blockset;
- Метод рациональной подгонки функций для построения моделей и их экспорта в виде блоков Simulink или модулей Verilog-A;
- Деинтегрирование (de-embedding) данных измерений N-портовых S-параметров;
- Преобразование между параметрами сети S, Y, Z, ABCD, h, g и T;
- Визуализация радиочастотных данных с использованием прямоугольных и полярных графиков и диаграмм Смита.
Определение радиочастотных компонентов
Ключевой проблемой в радиочастотной инженерии является учет разности импедансов и эффектов отражения, возникающих при объединении компонентов в цепь. RF Toolbox представляет РЧ-компонент своими параметрами цепи, которых достаточны для того, чтобы определить его малосигнальный отклик. Продукт может определить параметры цепи и малосигнальный отклик для любой конфигурации, содержащих радиочастотные компоненты. Эту возможность можно использовать при проектировании согласующих цепей.
RF Toolbox позволяет вам описывать РЧ-фильтры, линии передачи, усилители и смесители непосредственно или по их физическим свойствам. Параметры цепи могут быть сгенерированы из MATLAB или считаны из внешних данных. Вы можете читать и файлы данных промышленных стандартов, таких как Touchstone. Можно также описывать компоненты, такие как сосредоточенные RLC-элементы и линии передачи, по их физическим свойствам. RF Toolbox вычисляет соответствующие параметры цепи.
С помощью RF Toolbox можно определять компоненты следующими способами:
- Базовые элементы цепей с использованием данных из Touchstone, .snp, .ynp, .znp и .hnp;
- RLC-элементы с использованием их номинальных значений;
- Линии электропередачи с использованием геометрии и электрических свойств линий.
MATLABРабота с S-параметрами
RF Toolbox предоставляет функции для преобразования и управления данными S-параметров. Измеренные 2N-портовые данные S-параметров могут быть деинтегрированы путем устранения эффектов тестовых креплений и структур доступа. Односторонние измерения могут быть преобразованы в дифференциальные или другие смешанные форматы. Вы также можете конвертировать и изменять порядок односторонних N-портовых S-параметров в односторонние М-портовые S-параметры.
С RF Toolbox вы можете выбрать подходящий формат для вашей задачи путем преобразования между форматами представления параметров S, Y, Z, ABCD, h, g и T. Например, можно выбрать Y-параметры для расчета сетевых параметров цепей RLC, T-параметры для анализа каскадных элементов и S-параметры для визуализации частотных характеристик. Кроме того, можно преобразовать S-параметры в S-параметры с различными опорными импедансами.
S-параметры (англ.)
snp2smp - конвертировать и изменять порядокПроектирование радиочастотных сетей
RF Toolbox помогает вам строить цепи радиочастотных компонентов. В дополнение к вычислению малосигнальной частотной характеристики, RF Toolbox вычисляет входные и выходные коэффициенты отражения, коэффициенты стабильности, коэффициенты шума и точки пересечения интермодуляции третьего порядка (IP3) для каскадных компонентов.
С помощью приложения RF Budget Analyzer вы можете создавать и анализировать каскады РЧ-компонентов, а также автоматически генерировать модель RF Blockset, как тестбенч для circuit envelope симуляции. Приложение RF Budget Analyzer позволяет быстро начать моделирование радиочастотных передатчиков и приемников для беспроводных приложений и проверить результаты симуляции в различных условиях эксплуатации, сравнивая их с аналитическими прогнозами.
Моделирование с помощью рациональных функций
RF Toolbox можно использовать для приближения данных, определенных в частотной области (например, S-параметров), к эквивалентной передаточной функции Лапласа. Например, можно моделировать односторонние и дифференциальные высокоскоростные линии передачи с использованием рациональных функций. Этот тип модели полезен в проверке целостности сигнала, где целью является надежное соединение высокоскоростных полупроводниковых приборов с использованием, например, объединительных панелей и печатных плат.
Приближение рациональной функцией обеспечивает следующие преимущества по сравнению с традиционными методами, такими как обратное быстрое преобразование Фурье:
- Более простые модели при заданной точности
- Уменьшение порядка модели, позволяющее находить компромисс между сложностью и точностью
- Нулевая фаза при экстраполяции на DC, позволяющее избежать необходимости писать сложные алгоритмы ограничений
- Физическое соответствие между моделью и характеристиками линии передачи, обеспечивающее большую ясность
- Причинно-следственное моделирование системы
В типичном рабочем процессе оценки целостности сигнала вы используете RF Toolbox после того, как вы охарактеризуете объединительную панель с N-портовыми параметрами цепи и прежде, чем вы начнете проектирование высокоскоростной полупроводниковой схемы ввода-вывода. В частности, вы можете:
- Измерять параметры цепи с помощью векторного анализатора цепей;
- Импортировать файлы данных Touchstone;
- Преобразовывать 2N-портовые S-параметры в N-портовые дифференциальные S-параметры;
- Вычислять передаточную функцию желаемого и мешающего канала;
- Приближать передаточную функцию моделью рациональной функции замкнутой формы, уменьшая порядок по мере необходимости;
- Экспортировать модели в Simulink или в Verilog-А формат для использования в качестве тестовой среды в SPICE-подобном симуляторе аналоговых схем, который используется для проектирования схемы ввода-вывода.
Сертификация и разработка систем повышенной надежности
