Продукты Genesys - Модуль WhatIF Simulation

Genesys WhatIF – это средство планирования частот, которое помогает разработчикам архитектуры высокочастотных систем выбрать набор промежуточных частот, максимально повышающих производительность системы при минимальной фильтрации и минимальном расчетном запасе. Он сокращает время на решение задачи, которая часто требует нескольких недель анализа, до половины дня с помощью интерактивного графического подхода, являющегося уникальным для отрасли. В нем учитываются настроенные полосы пропускания, паразитные выбросы и интермодуляционные компоненты, а также архитектуры многополосных входных каскадов, благодаря чему разработчики архитектуры систем начинают с рабочего плана частот, а затем сосредоточивают свои усилия на других областях работы системы.

Краткий обзор продукта

Проблема выбора промежуточных частот состоит в том, что в процессе преобразования частот возникают нежелательные гармоники или паразитные выбросы. Расчет частот паразитных выбросов можно выполнить эффективно с помощью формулы

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

m = 0, 1, 2 … (до 20 и даже выше)
n = 0, 1, 2 … (до 20 и даже выше)
F_IF = промежуточная частота
F_RF = любая частота в диапазоне ВЧ
F_LO = любая частота в диапазоне частот гетеродина

Вместе с тем, фактический анализ является крайне трудным, из-за огромного числа перестановок, которые необходимо проанализировать, а также из-за необходимости расчета амплитуд, чтобы увидеть, настолько ли велики паразитные выбросы, чтобы реально создавать помехи работе системы. До сих пор подобные расчеты пытались выполнить с помощью специальных электронных таблиц или запутанных номограмм под названием «графики паразитных выбросов». Не все комбинации можно было проанализировать просто в силу объема данных. Поэтому, когда разработчик находил решение, которое было «достаточно близким», анализ останавливался.

Модуль WhatIF полностью изменяет это положение. Используя развитый метод синтеза, модуль WhatIF анализирует все паразитные выбросы в пределах выбранного диапазона частот с учетом характеристик смесителей, которые будут использоваться в проектируемом изделии, частот ВЧ-диапазона и полос пропускания радиосистемы, а также требуемой полосы промежуточных частот. Результаты отображаются на легком для понимания графике, в котором показаны области без паразитных выбросов, соответствующие системным требованиям. Например, на приведенном рисунке области без паразитных выбросов ясно показаны в виде вертикальных зеленых столбиков. Обратите внимание, что отображаются простирание и амплитуда каждой области паразитных выбросов. Источник каждого паразитного выброса можно определить, поместив курсов на столбик.

Функциональные возможности продукта

• легкая настройка. Просто введите:
  • характеристики смесителя
  • частоты ВЧ-диапазона и полосы пропускания
  • желаемую полосу промежуточных частот
• Анализ всех паразитных выбросов в диапазоне частот
• Отображение областей без паразитных выбросов на легком для понимания графике
• Сокращение времени работы с недель до часов

Часто задаваемые вопросы

1. Позволяет ли модуль WhatIF прогнозировать паразитные выбросы в нелинейном режиме?

Прогнозирование амплитуды паразитных выбросов в модуле WhatIF основывается на результатах работы, много лет назад проделанной Бертом Хендерсоном в компании Watkins-Johnson. В прилагаемом файле в формате PDF содержатся эти прогнозируемые значения для сдвоенного балансного смесителя. Как вам известно, точное прогнозирование амплитуды паразитных выбросов, в лучшем случае, трудно осуществимо, так как необходимо иметь отличные модели конкретного миксера, который вы пытаетесь смоделировать. Наша цели при включении прогноза амплитуды сдвоенного балансного смесителя в модуль WhatIF заключалась в том, чтобы дать разработчику примерное представление об амплитуде без значительных затрат времени на определение характеристик смесителя. Более того, действительно большое значение имеют полосы пропускания и частоты процесса преобразования, так как целью обычно бывает создание проектируемого изделия без паразитных выбросов. В этом случае амплитуда в определенном смысле не имеет значения, но как вы знаете, отсутствие паразитных выбросов применяется ко всему динамическому диапазону амплитуды, т.е. отсутствие паразитных выбросов до 100 dBc или 150 dBc, и т.д. Модуль WhatIF является не столько средством, используемым для прогнозирования амплитуды паразитных выбросов, сколько средством, помогающим разработчикам понять характеристики каждой потенциальной промежуточной частоты для данного процесса преобразования, включая выбор оптимального соотношения между подачей сигнала по высокой и нижней сторонам.

2. Можно ли ввести таблицу паразитных выбросов в модуль WhatIF?

Да, модуль WhatIF поддерживает смесители с таблицами паразитных выбросов, начиная с версии 2006.04. В модуле WhatIF имеется кнопка просмотра для поиска детали смесителя с соответствующей таблицей паразитных выбросов в средстве подбора деталей.

3. WhatIF прогнозирует паразитные выбросы в смесителях, подключенных параллельно, а как насчет последовательно подключенных смесителей?

WhatIF не предназначен для расчета каскада последовательных смесителей. Обычно другие смесители в каскаде имеют фиксированный ВЧ-вход, фиксированный уровень гетеродина и фиксированный ВЧ-выход.

Spectrasys является прекрасным диагностическим средством, помогающим понять паразитные составляющие сигнала смесителя в случае каскадного подключения, так как в нем используется новый метод моделирования под названием SPARCA (спектральное распространение и причинно-следственный анализ). Применительно к процессу проектирования этап планирования частот обычно является первым этапом проектирования. WhatIF является средством, используемым для того, чтобы помочь разработчику выбрать наиболее оптимальный план распределения частот. После выбора плана распределения частот для каскада активного смесителя используется модуль Spectrasys для завершения расчета всего плана распределения частот и архитектуры ВЧ-устройства. После этого можно использовать Genesys вместе с другими средствами синтеза, чтобы завершить разработку всего проектируемого изделия.

Демонстрации продукта и самоучители

• WhatIF Frequency Planning Tool (Средство планирования частот WhatIF) - май 2007 г.

Видеопрезентации новых функций Genesys

• What's New in Genesys 2005 (Новые функциональные возможности в Genesys 2005) - демонстрация возможностей модулей Mixer Synthesis, WhatIF и Cayenne
• What's New in ADS 2006A (Новые функциональные возможности в ADS 2006A) - демонстрация использования модулей Spectrasys, WhatIF и Synthesis в пакетах, добавляемых к среде ADS

Публикации и примечания

Статьи

• Рулон ВанДайк, Agilent Technologies/Eagleware-Elanix, Software Shaves Spurs In Frequency Planning (Программное обеспечение устраняет паразитные выбросы при планировании частот), Microwaves & RF, июнь 2005 г. Текущий выпуск: Microwaves & RF.