Analizador de presupuesto RF Cascade
Calcule la cifra de ruido en cascada, la ganancia, IIP3 y P1dB para una cadena de señales de RF de N etapas utilizando las fórmulas de Friis. Pegue la lista de etapas en formato JSON, defina las especificaciones del sistema y obtenga una tabla en cascada línea por línea, un análisis de sensibilidad y estadísticas de rendimiento de Montecarlo según las tolerancias de los componentes.
Cómo funciona
El Fórmula de figura de ruido de Friis revela que la primera etapa domina el sistema NF:
F_total = F₁ + (F₂−1)/G₁ + (F₃−1)/(G₁G₂) + ···
La contribución de cada etapa subsiguiente se divide entre todas las ganancias anteriores. Un LNA de alta ganancia y baja NF en la posición 1 suprime todo lo relacionado con la fase posterior, hasta que la última etapa de alta potencia limita el IIP3.
El IP3 en cascada funciona en la dirección opuesta:
1/IIP3_total = 1/IIP3₁ + G₁/IIP3₂ + G₁G₂/IIP3₃ + ···
Aquí, las etapas posteriores con una gran ganancia acumulada antes de que dominen. El último amplificador antes del ADC suele ser el cuello de botella del IIP3. Esta tensión (situar la ganancia pronto para el NF, pero repartirla aumenta la carga del IIP3 en las etapas posteriores) es la disyuntiva fundamental del diseño en cascada.
El P1dB en cascada se calcula de la misma manera a partir del P1dB de cada etapa (no se estima a partir del IIP3) y la salida P1dB es la entrada P1dB más la ganancia de la cadena, menos el 1 dB de compresión que la define.
El Montecarlo barre la ganancia de etapa (±0.5 dB σs), el NF (±0.3 dB σpara las etapas activas) y el IIP3 (±2 dB ‡) para calcular la distribución de las métricas del sistema en un lote de fabricación.
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Preguntas frecuentes
¿Por qué mi IIP3 empeora mucho después de añadir un amplificador de alta ganancia?+
El Cascaded IIP3 está dominado por etapas con una gran ganancia por delante. Añadir un amplificador de 20 dB antes de una fase débil amplifica la señal 100 veces, por lo que incluso una pequeña falta de linealidad en esa fase débil produce grandes productos de intermodulación en la salida. La fórmula de Friis IIP3 (1/IIP3_total = Σ G_cumul/IIP3_i) lo explica de manera explícita: la contribución de IIP3 de cada fase se divide entre la ganancia acumulada de entrada, no se reduce por ella.
¿Qué significan las bandas de confianza MC en NF?+
Las bandas NF p5/p50/p95 provienen de la ejecución de más de 50 000 pruebas en las que la ganancia de cada etapa se ve alterada en ±0,5 dB (π) y la NF de cada etapa activa en ±0,3 dB (π). El NF p95 es el percentil 95 más desfavorable: el 95% de las unidades fabricadas tendrán un NF mejor que este valor. Escriba las especificaciones de su sistema comparándolas con la curva p95, no con la nominal. El porcentaje de rendimiento indica qué fracción de unidades cumple todas las especificaciones simultáneamente.