UR5FFR

Радиолюбительские конструкции и программы
It is currently 21 Oct 2018, 14:40

All times are UTC + 2 hours




Post new topic Reply to topic  [ 2 posts ] 
Author Message
PostPosted: 03 Dec 2012, 20:54 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 21:00
Posts: 402
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Если вопрос расчета коэф.шума для многокаскадных схем достаточно хорошо освещен в литературе, то с интермодуляцией третьего порядка и динамическим диапазоном дело обстоит гораздо хуже.
Я могу вспомнить только следующие материалы/программы по данному вопросу:

1. Программа SysCalc. По каким формулам считает - не понятно. Платная

2. Ж-л "Радиодело" №10 2005г была статья Артеменко за расчет IP3 многокаскадных схем.
Attachment:
Радиодело 2005-10 Артеменко.pdf [3.55 MiB]
Downloaded 1685 times


3. EMRFD (Experimental Method for RF Design). Расчет ведется следующим образом - для каждого каскада значение IP3 приводится ко входу (т.е. из него вычитается Gain всех предыдущих данному каскадов) и переводится из дБм в мВт.
Потом считается некая усредненная IP3 для всей системы:
SysIP3(мВт) = 1 / (1/IIIP3.1 + 1/IIIP3.2 + 1/IIIP3.n)
IIIP3.1..IIIP3.n - это приведенные ко входу IP3 пересчитанные в мВт.
Далее полученный SysIP3 переводится из мВт в дБм и на основании его и MDS всей системы считается динамический диапазон. Программа которая работает по таким формулам есть на диске от книги EMRFD

Attachment:
EMRFD IP3 Cascode.pdf [764.15 KiB]
Downloaded 1542 times

Attachment:
Cascade.zip [106.48 KiB]
Downloaded 1617 times


Top
 Profile  
 
PostPosted: 04 Dec 2012, 15:40 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 21:00
Posts: 402
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Размышляя над методикой расчетов динамического диапазона для многокаскадных схем я пришел к выводу что в EMRFD она не совсем верная.
Рассмотрим многокаскадную схему из N блоков, с известным MDS, в которой каждый j-тый блок имеет известный OIP3j и усиление Gj.
Интермодуляционная помеха которая возникает при двухтональном сигнале на выходе блока с амплитудой P1j будет иметь амплитуду

P3j = 3*P1j - 2*OIP3j

для краткости обозначим усиление предшествующих и рассматриваемого каскада через

GSj = sum(Gi; i=1..j) = G1+G2+...+Gj

мы можем привести P1j, OIP3j и P3j ко входу всей системы вычитая усиление j-го и предыдущих блоков:

P1j = InP1 + GSj
OIP3j = InOIP3j + GSj
InP3j = P3j - sum(Gi; i=1..j) = 3*P1j - 2*OIP3j - GSj = 3*(InP1 + GSj) -2*(InOIP3j + GSj) - GSj =
3*InP1 + 3*GSj -2*InOIP3j - 2*GSj - GSj = 3*InP1 - 2*InOIP3j

чтобы получить общую мощность приведенных ко входу продуктов интермодуляции всех каскадов необходиом перейти от дБм к мВт, произвести суммирование, и потом вернуться обратно к дБм

Pw3j = 10 ^ (InP3j / 10) = 10 ^ ((3*InP1 - 2*InOIP3j)/10) = 10^(3*InP1/10) / 10^(2*InOIP3j/10)

Pw3tot = Pw3.1 + Pw3.2 + ... + Pw3.N = summa(Pw3j) = summa(10^(3*InP1/10) / 10^(2*InOIP3j/10)) = 10^(3*InP1/10) * summa(1/10^(2*InOIP3j/10)) = 10^(3*InP1/10) * summa(1/(10^(InOIP3j/10))^2)

перейдем обратно к дБм

InP3tot = 10*log(Pw3tot) = 10*log(10^(3*InP1/10) * summa(1/(10^(InOIP3j/10))^2)) =
10*log(10^(3*InP1/10)) + 10*log(summa(1/(10^(InOIP3j/10))^2)) =
3*InP1 + 10*log(summa(1/(10^(InOIP3j/10))^2)) =
3*InP1 - 2*10*log(summa(1/(10^(InOIP3j/10))^2))/(-2) =
вносим -2 под логарифм
3*InP1 - 2*10*log(1/sqrt(summa(1/(10^(InOIP3j/10))^2)))

или

InP3tot = 3*InP1 - 2*IP3tot

где

IP3tot = 10*log(1/sqrt(summa(1/(10^(InOIP3j/10))^2)))

т.е. мы видим что с помощью некоего приведенного IP3 мы можем по стандартным формулам расчитать уровень интермодуляционной помехи. от формул приведенных в книге EMRFD моя формула отличается тем что суммируются квадраты и из них берется корень.
динамический диапазон считается по стандартной формуле

DR3 = 2*(IP3tot - MDS)/3

расхождение результатов по этой формуле с формулой из EMRFD может составлять неколько дБ. причем формула из EMRFD занижает параметр DR3

в атаче расчет параметров многокаскадных схем с помощью описанной выше методики

Attachment:
!Расчеты Каскад NF-DR3.xls [28 KiB]
Downloaded 1527 times


Программа распространяется бесплатно. При копировании файлов ссылка на офсайт dspview.com обязательна.


Top
 Profile  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 2 posts ] 

All times are UTC + 2 hours


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 2 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  
cron
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group