UR5FFR
http://dspview.com/

Расчет NF, MDS, DR3 для многокаскадных схем
http://dspview.com/viewtopic.php?f=12&t=99
Page 1 of 1

Author:  Relayer [ 03 Dec 2012, 20:54 ]
Post subject:  Расчет NF, MDS, DR3 для многокаскадных схем

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 1855 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 1694 times

Attachment:
Cascade.zip [106.48 KiB]
Downloaded 1743 times

Author:  Relayer [ 04 Dec 2012, 15:40 ]
Post subject:  Re: Расчет NF, MDS, DR3 для многокаскадных схем

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 1667 times


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

Page 1 of 1 All times are UTC + 2 hours
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/