RF Toolbox

RF コンポーネントのネットワークを設計、モデル化、解析

 

RF Toolbox™ には、無線周波数 (RF) コンポーネントのネットワークの設計、モデル化、解析、および可視化を行うための関数やオブジェクト、アプリが用意されています。このツールボックスは、無線通信、レーダー、およびシグナル インテグリティのアプリケーションをサポートしています。

RF Toolbox を使用すれば、フィルター、伝送線路、マッチング ネットワーク、アンプ、混合器といった RF コンポーネントのネットワークを構築することができます。コンポーネントは、Touchstone ファイルやネットワーク パラメーター、または物理的なプロパティなどの測定データを使用して指定することができます。このツールボックスには、RF データの解析、操作、可視化を行うための関数が用意されています。S パラメーターの解析や、S、Y、Z、T などのネットワーク パラメーター間の変換のほか、方形プロット、極座標プロット、および Smith®  チャートを使った RF データの可視化を行うことができます。また、受動性のディエンベディングや確認、適用のほか、群遅延や位相遅延の計算を行うこともできます。

RF Budget Analyzer アプリでは、ノイズやパワー、非線形性の観点からトランシーバー チェーンを解析し、回路エンベロープのシミュレーション用に RF Blockset™ モデルを生成できます。有理関数近似法を使用してバックプレーンや相互接続、線形コンポーネントをモデル化し、Simulink® ブロックや SPICE ネットリスト、または Verilog®-A モジュールとしてエクスポートして、時間領域シミュレーションを行うことができます。

詳細を見る:

S パラメーターの操作

N ポート S パラメーターデータをインポート、エクスポート、および可視化します。VSWR、反射係数、位相遅延、および群遅延を測定します。形式の変換、基準インピーダンスの変更、測定データのディエンベディングを行います。

S パラメーター解析

関数を使用して、S パラメーターデータの変換や操作を行います。N ポート Touchstone® ファイルをインポートおよびエクスポートします。直交座標グラフ、極座標グラフ、スミスチャートの S パラメーターを可視化します。VSWR、反射係数、位相遅延、および群遅延を測定します。

S、Y、Z、ABCD、h、g、T ネットワーク パラメーター形式間で変換して、用途に適した形式を選択します。測定された 2N ポート S パラメーターのデータをディエンベディングするには、テストフィクスチャとアクセス構造の影響を排除します。シングルエンド測定を差動型またはその他のミックスモード形式に変換します。また、シングルエンドの N ポート S パラメーターをシングルエンドの M ポート S パラメーターに変換して並べ替えます。

RF ネットワークの設計および解析

任意の RF ネットワークを構築して、周波数領域で解析します。RF フィルターとマッチング ネットワークを設計します。

RF ネットワークの設計

高水準の仕様から RF フィルターとマッチング ネットワークを設計します。RLC 集中定数素子や伝送線路などの物理特性に特徴がある RF コンポーネントを使用して、任意のネットワークを構築します。

N ポート Touchstone のような業界標準のデータファイル形式で読み書きを行います。S パラメーターをカスケードし、S パラメーターのデータを使用して RF ネットワークを設計します。

集中定数素子で実装された入出力のマッチング ネットワーク。

RF 解析

RF ネットワークの周波数領域解析を行い、VSWR やゲイン、群遅延などのメトリクスを計算します。カスケード コンポーネントに関する入出力の反射係数、安定性係数、ノイズ指数を計算します。

ローカルおよびグローバルの最適化アルゴリズムによって、マッチング ネットワークの設計を最適化します。

アンテナのマッチング ネットワークの解析。

RF バジェット解析

ノイズ、パワー、ゲイン、非線形性の観点から、RF コンポーネントのカスケードの RF バジェットを算出します。

RF Budget Analyzer アプリ

RF Budget Analyzer アプリを使用し、RF コンポーネントのカスケードをグラフィカルに作成したり、MATLAB® でスクリプトを作成したりします。ノイズ、パワー、ゲイン、および非線形性の観点から、カスケードのバジェットを解析します。

無線通信およびレーダーシステム用 RF トランシーバーのシステムレベルでの仕様を決定します。カスタム スプレッドシートと複雑な計算に頼らずに、インピーダンスの不整合を考慮してバジェットを算出します。ハーモニックバランス解析を使用して、ゲインと 2 次および 3 次インターセプト ポイント (IP2 および IP3) に対する非線形性の影響を計算します。異なるメトリクスをプロットすることにより、数値的またはグラフィカルに結果を検査します。

回路エンベロープ RF Blockset モデルの生成

RF Budget Analyzer アプリから、マルチキャリア回路エンベロープ RF シミュレーション用に RF Blockset モデルおよびテストベンチを生成します。

自動生成されたモデルは、RF アーキテクチャの詳細設計や、解析的に説明できない影響 (漏れ、干渉、アンテナ結合による影響など) をシミュレーションするためのベースラインとして使用します。

RF Budget Analyzer アプリで自動生成された回路エンベロープモデル。

有理関数による周波数領域および時間領域の解析

等価なラプラス伝達関数によって、S パラメーターなどの周波数領域のデータを適合させます。

有理近似

有理近似アルゴリズムを使用して、周波数領域のデータ (S パラメーターなど) から等価なラプラス伝達関数を抽出します。

極の精度と数を制御して実数/複素数を管理します。データと近似の受動性を確認して適用します。等価な極と零点を抽出します。結果として得られる近似を RF Blockset でシミュレーションに使用するか、同等の Spice ネットリストまたは Verilog-A モジュールとしてエクスポートします。

SAW フィルター用に S21 の振幅と位相を適合。

シグナル インテグリティ

有理近似を使用して、シングルエンドや高速差動伝送線路などの線形周波数依存コンポーネントや、連続時間線形等化器 (CTLE) などのアナログ コンポーネントをモデル化します。

モデルの次数削減を使用して、(逆高速フーリエ変換と比較し) 一定の精度でよりシンプルなモデルを実現します。DC への外挿でゼロ位相を適用し、ノイズの過適合を回避します。時間領域シミュレーションのためのシステムモデルの因果関係と受動性を保証します。

SerDes 設計用に、SerDes Toolbox™ でチャネルモデルを使用するか、またはそれを Simulink ブロックや同等の Spice ネットリスト、または Verilog-A モジュールとしてエクスポートします。

有理近似によってモデル化された S パラメーターチャネルの効果。

新機能

ハーモニックバランス解析

RF Budget Analyzer アプリで非線形解析を使用して出力電力、IP2、NF、SNR を解析

伝送線路要素

回路オブジェクトおよび RF Budget Analyzer アプリで分散要素をモデル化

RF Budget Analyzer アプリ

バジェットおよび S パラメーターを各ステージと周波数でプロットし、レポートを可視化して Friis およびハーモニックバランスの結果を比較

新しい有理近似オブジェクト

S パラメーターの高速かつ正確な時間領域モデリング

rationalfit 用の関数 generateSPICE

S パラメーターの有理近似結果を SPICE サブ回路生成

これらの機能や対応する関数の詳細については、リリースノートを参照してください。