Genesys 製品 - WhatIF シミュレーション モジュール

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Genesys WhatIF は、RF システム アーキテクトが、最小のフィルタリングと設計マージンでシステムの性能を最大化する一連の中間周波数（IF）を選択するのに役立つ周波数計画ツールです。業界で他に類のない、インタラクティブでグラフィカルな方法によって、朝から晩まで何週間にも及ぶ解析が必要になるようなタスクを減少します。チューニングされた帯域幅、スプリアスと相互変調、およびマルチバンドのフロントエンド アーキテクチャを考慮するため、システム アーキテクトは動作可能な周波数計画から始め、システム性能に関する他の領域に集中することができます。

製品の概要

中間周波数を選別する際の問題は、周波数変換プロセスが不要な高調波、すなわちスプリアスを発生することです。このスプリアスの周波数の計算は、以下の式を使えば簡単です

F_IF = ¦m x F_RF ± n x F_LO ¦ or F_RF = ¦m x F_IF ± n x F_LO ¦

m = 0, 1, 2, … (最大 20 かそれ以上)
n = 0, 1, 2, … (最大 20 かそれ以上)
F_IF = IF 周波数
F_RF = RF 帯における任意の周波数
F_LO = LO 帯における任意の周波数

しかし、スプリアスがシステム動作と実際に干渉するだけの大きさかを調べるためには、解析しなければならない順列が膨大であり、その大きさも計算しなければならないため、実際の解析はきわめて困難です。これまで、この計算は、カスタム スプレッドシートや「スプリアス チャート」と呼ばれる難解なノモグラフを使って試みられてきました。データ量が莫大なため、すべての組み合わせを解析できたわけではありません。したがって、エンジニアが「十分近い」ソリューションを見つけたところで、解析を切り上げていました。

WhatIF はこのような非効率的プロセスを一新します。WhatIF では、洗練された回路合成技術を使い、設計に使用するミキサの特性、無線システムの RF 周波数と帯域幅、および希望の IF 帯域幅に基づいて、ある一定の周波数範囲内ですべてのスプリアスを解析します。結果はわかりやすいチャートで表示され、システム要件を満たす「スプリアスフリー」領域を示します。例えば、この図では、スプリアスフリー領域は、垂直の緑のバーで明確に示されています。各スプリアス領域の範囲と大きさが表示されています。各スプリアスのソースは、バーの上にマウス カーソルを置いて確認できます。

製品の特徴

• 設定が容易。以下を入力するだけです：
  • ミキサの特性
  • RF 周波数と帯域幅
  • 希望の IF 帯域幅
• 周波数範囲のすべてのスプリアスを解析します
• 読みやすいチャートにスプリアスフリー領域を表示します
• 解析期間を週単位から時間単位に短縮します

よくある質問

1. WhatIF はノンリニア モードでスプリアスを予測しますか？

WhatIF でのスプリアスの大きさの予測は、Bert Henderson が数年前に Watkins-Johnson で行った研究に基づいています。添付 PDF ファイルには、Double Balanced ミキサ用の予測が含まれています。ご存知のように、スプリアスの大きさの正確な予測は、シミュレーション対象の精密ミキサの優れたモデルが必要なため、かなり困難です。Double Balanced ミキサの大きさの予測を WhatIF に組み入れる目的は、ミキサの特徴付けという大変な作業をせずに、その大きさの大まかな見積もりを設計者に与えることでした。さらに、通常、スプリアスフリーな設計が目標ですから、実際に重要なのは、変換プロセスの帯域幅と周波数です。このケースでは、大きさはあまり意味がありませんが、ご存知のように、「スプリアスフリー」は、大きさのダイナミック レンジ、すなわち、100 dBc や 150 dBc などの全域で適用されます。WhatIF は、スプリアスの大きさを予測するのに使うツールではなく、むしろ、高低インジェクションの得失を含み、一定の変換プロセスに関して、それぞれのおよびあらゆる可能な IF の性能を設計者が理解するのを助けるツールです。

2. スプリアス テーブルを WhatIF に入力できますか？

可能です。WhatIF は、バージョン 2006.04 から、スプリアス テーブルを有するミキサをサポートしています。WhatIF には、パーツ セレクタから該当するスプリアス テーブルを持つミキサ部品を検索する参照ボタンがあります。

3. WhatIF は平行接続のミキサのスプリアスを予測しますか、直列接続のミキサはどうですか？

WhatIF はカスケード状の直列なミキサを扱う設計になっていません。一般に、カスケード状の他のミキサは、固定 RF 入力、固定 LO、および固定 RF 出力です。

Spectrasys は素晴らしい診断ツールで、SPARCA（スペクトル伝播と原因解析、Spectral Propagation and Root Cause Analysis）と呼ばれる新しいシミュレーション技術を使用しているため、カスケード状のスプリアス ミキサ製品を解析するのに役に立ちます。設計プロセスについて考えるとき、周波数計画ステップは常にその最初の設計ステップです。WhatIF は、設計者がベストな周波数計画を選別するのに役に立つツールです。アクティブ ミキサ ステージの周波数計画を選択したら、Spectrasys を使用して全体的な周波数計画と RF アーキテクチャを完成させます。その後は、回路合成製品と併せて Genesys を使用して設計全体を仕上げます。

製品デモとチュートリアル

• WhatIF 周波数計画ツール - 2007年5月

Genesys の新しい機能に関するビデオ

• Genesys 2005 の新機能 - Mixer Synthesis、WhatIF および Cayenne のデモ
• ADS 2006A の新機能 - ADS に加わるバンドルで使用されている Spectrasys、WhatIF、および Sysnthesis のデモ

パブリケーションとコメント

記事

• Rulon VanDyke, Agilent Technologies/Eagleware-Elanix, Software Shaves Spurs In Frequency Planning, Microwaves & RF、2005年6月。最新号：Microwaves & RF。