Analisador de orçamento RF Cascade
Calcule valor de ruído em cascata, ganho, IIP3 e P1dB para uma cadeia de sinal de RF de estágio N usando fórmulas Friis. Cole sua lista de estágios como JSON, defina as especificações do sistema e obtenha uma tabela em cascata linha por linha, análise de sensibilidade e estatísticas de rendimento de Monte Carlo em todas as tolerâncias dos componentes.
Como funciona
O Fórmula da figura de ruído de Friis revela que o primeiro estágio domina o sistema NF:
F_total = F₁ + (F₂−1)/G₁ + (F₃−1)/(G₁G₂) + ···
A contribuição de cada estágio subsequente é dividida por todos os ganhos anteriores. Um LNA de alto ganho e baixo NF na posição 1 suprime tudo a jusante — até que o último estágio de alta potência limite o IIP3.
O IP3 em cascata funciona na direção oposta:
1/IIP3_total = 1/IIP3₁ + G₁/IIP3₂ + G₁G₂/IIP3₃ + ···
Aqui, os estágios posteriores com alto ganho acumulado antes deles dominam. O último amplificador antes do ADC é normalmente o gargalo do IIP3. Essa tensão — antecipar o ganho do NF, mas espalhar o ganho aumenta a carga de IIP3 em estágios posteriores — é a compensação fundamental do design em cascata.
O P1dB em cascata é calculado da mesma forma a partir do próprio P1dB de cada estágio — não estimado a partir do IIP3 — e a saída P1dB é a entrada P1dB mais o ganho da cadeia, menos o 1 dB de compressão que a define.
O Monte Carlo varre o ganho de estágio (± 0,5 dB σ), NF (± 0,3 dB σ para estágios ativos) e IIP3 (± 2 dB σ) para calcular a distribuição das métricas do sistema em um lote de fabricação.
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Perguntas frequentes
Por que meu IIP3 piora muito depois de adicionar um amplificador de alto ganho?+
O IIP3 em cascata é dominado por estágios com grande ganho à sua frente. Adicionar um amplificador de 20 dB antes de um estágio fraco amplifica o sinal em 100 ×, portanto, mesmo uma pequena não linearidade nesse estágio fraco produz grandes produtos de intermodulação na saída. A fórmula Friis IIP3 (1/IIP3_total = Σ G_cumul/IIP3_i) torna isso explícito: a contribuição IIP3 de cada estágio é dividida pelo ganho acumulado de entrada, não reduzida por ele.
O que significam as faixas de confiança do MC na NF?+
As bandas de NF p5/p50/p95 vêm da execução de mais de 50.000 ensaios em que o ganho de cada estágio é perturbado em ± 0,5 dB (σ) e o NF de cada estágio ativo em ± 0,3 dB (σ). O p95 NF é o pior percentil 95 — 95% das unidades fabricadas terão NF melhor do que esse valor. Escreva a especificação do sistema em relação à curva p95, não à nominal. A porcentagem de rendimento indica qual fração de unidades atende a todas as especificações simultaneamente.