Analyseur de budget RF Cascade
Calculez le facteur de bruit en cascade, le gain, IIP3 et P1dB pour une chaîne de signaux RF à N étages à l'aide des formules de Friis. Collez votre liste d'étapes au format JSON, définissez les spécifications de votre système et obtenez un tableau en cascade ligne par ligne, une analyse de sensibilité et des statistiques de rendement Monte-Carlo pour les tolérances des composants.
Comment ça marche
Le Formule Friis Noise Figure révèle que le premier étage domine le système NF :
F_total = F₁ + (F₂−1)/G₁ + (F₃−1)/(G₁G₂) + ···
La contribution de chaque étape suivante est divisée par tous les gains précédents. Un LNA à gain élevé et à faible NF en position 1 supprime tout ce qui se passe en aval, jusqu'à ce que le dernier étage à haute puissance limite l'IIP3.
Le IIP3 en cascade fonctionne dans le sens inverse :
1/IIP3_total = 1/IIP3₁ + G₁/IIP3₂ + G₁G₂/IIP3₃ + ···
Ici, les étapes ultérieures avec un gain cumulé élevé avant elles ne dominent. Le dernier amplificateur avant l'ADC est généralement le goulot d'étranglement IIP3. Cette tension — placer le gain tôt pour la NF, mais étaler le gain augmente la charge de l'IIP3 aux étapes ultérieures — constitue le compromis fondamental de la conception en cascade.
Le P1dB en cascade est calculé de la même manière à partir du P1dB propre à chaque étage — non estimé à partir de IIP3 — et la sortie P1dB est l'entrée P1dB plus le gain de chaîne, moins le 1 dB de compression qui le définit.
Le Monte Carlo analyse le gain d'étage (±0,5 dB σ), le NF (±0,3 dB σ pour les étages actifs) et l'IIP3 (±2 dB σ) pour calculer la distribution des métriques du système sur un lot de fabrication.
Calculateurs associés
Questions fréquemment posées
Pourquoi mon IIP3 s'aggrave-t-il encore après l'ajout d'un amplificateur à gain élevé ?+
L'IIP3 en cascade est dominé par des étapes avec un gain important devant elles. L'ajout d'un amplificateur 20 dB avant un étage faible amplifie le signal 100 fois, de sorte que même une infime non-linéarité dans cet étage faible produit de gros produits d'intermodulation à la sortie. La formule Friis IIP3 (1/IIP3_Total = Σ G_cumul/IIP3_I) le rend explicite : la contribution IIP3 de chaque étage est divisée par son gain cumulé en entrée, et non réduite par celui-ci.
Que signifient les bandes de confiance MC sur NF ?+
Les bandes NF p5/p50/p95 proviennent de plus de 50 000 essais où le gain de chaque étage est perturbé par ±0,5 dB (σ) et le NF de chaque étage actif de ±0,3 dB (σ). Le NF p95 correspond au 95e centile le plus défavorable : 95 % des unités fabriquées auront un NF supérieur à cette valeur. Écrivez les spécifications de votre système en fonction de la courbe p95, et non de la valeur nominale. Le pourcentage de rendement vous indique quelle fraction d'unités répond simultanément à toutes les spécifications.