Genesys WhatIF

Genesys WhatIFは、フィルタリングおよびデザインのマージンを最小に抑えてシステム性能を最大にする中間周波数を、RFシステム・デザイナが選択できるように支援する、周波数プランニング・ツールです。業界唯一の対話型のグラフィカルな手法を使用すると、多くの場合、数週間かかっていた解析作業を半日に短縮できます。同調帯域幅、スプリアス、相互変調、マルチバンド・フロントエンド・アーキテクチャを考慮できるので、RFシステム・デザイナは、最適な周波数プランから開始して、システム性能の他の領域の改善に専念することができます。

WhatIFの詳細

中間周波数(IF)の選択の問題は、周波数変換による多数のミキシング成分の組み合わせに起因します。不要な高調波／スプリアスを回避するには、周波数と振幅の両方で解析する必要があります。スプリアス周波数は、以下の式を使用して計算されます。

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

ここで、

• m ＝ 0, 1, 2, … （最大20またはそれ以上）
• n ＝ 0, 1, 2, … （最大20またはそれ以上）
• F_IF ＝ 中間周波数
• F_RF ＝ RF帯域の任意の周波数
• F_LO ＝ LO帯域の任意の周波数

しかし、解析が必要な組み合わせが多数あり、振幅も計算してスプリアスがシステムの動作を妨げるほど大きいかどうかを確認しなければならないので、実際の解析は極めて困難です。これまで、この計算は、カスタム仕様のスプレッドシートや「スプリアス・チャート」と呼ばれる難解な計算図表を使用して、実行されていました。データ量が膨大なため、すべての組み合わせで解析できませんでした。エンジニアが問題ないと判断した場合、解析は終了していました。

Genesys WhatIFは、大きな変化をもたらします。WhatIFは、高度な周波数シンセシス手法を使用して、デザインに使用されるミキサの特性、無線システムのRF周波数と帯域幅、目的の帯域幅に基づいて、与えられた周波数レンジ内のすべてのスプリアスを解析します。解析結果は、理解しやすいチャートに表示され、システムの要件に適合する「スプリアスのない」領域が示されます。例えば、上図のように、スプリアスのない領域は緑色の縦のバーで明確に示されます。各スプリアス領域の幅と振幅が表示されることが分かります。各スプリアスのソースは、バーの上にマウス・カーソルを当てると、識別することができます。

製品の特長

• 簡単なセットアップ。ミキサの特性、RF周波数および帯域幅、目的のIF帯域幅を入力するだけです。
• 周波数レンジ内のすべてのスプリアスを解析
• 理解しやすいチャートに、スプリアスの内領域を表示
• 作業時間を数週間から数時間に削減

よくある質問

WhatIFは、非線形モードでスプリアスを予測しますか？

WhatIFのスプリアス振幅の予測は、Bert HendersonがWatkins-Johnson^[1] で行った仕事に基づいています。スプリアス振幅の正確な予測には、シミュレーション対象のミキサの優れたモデルが必要なので、非常に困難です。ダブル・バランスド・ミキサの振幅予測をWhatIFで使用する目的は、ミキサの特性で苦労することなく、デザイナに振幅のおおまかな予測を与えることでした。また、通常はスプリアスのないデザインが目標となるので、本当に重要なものは、変換プロセスの帯域幅や周波数です。この場合、振幅はあまり関係ありませんが、ご存知のように、スプリアスのない状態は振幅のダイナミック・レンジに対して適用されます（例えば、100 dBc、150 dBcのスプリアスのないのダイナミック・レンジのように）。WhatIFは、スプリアス振幅を予測するために使用するツールではありませんが、ハイ側とロー側の注入間のトレードオフなど、与えられた変換プロセスの潜在的な各IFの性能をデザイナが理解できるように支援するツールです。

スプリアス・テーブルをWhatIFに入力できますか？

はい、できます。WhatIFは、スプリアス・テーブルによるミキサのサポートを、バージョン2006.04から開始しています。WhatIFには、対応するスプリアス・テーブルを使ってミキサー・パーツを検索するためのブラウザ・ボタンがあります。

WhatIFは、並列ミキサのスプリアスを予測しますが、直列ミキサの場合はどうなりますか？

WhatIFは、カスケード接続された直列ミキサには対応していません。一般的に、カスケード接続されたミキサのRF入力、LO、RF出力は固定です。

一方、Spectrasysは、カスケード接続でのスプリアス・ミキサ成分を理解するための優れた診断ツールで、SPARCA(Spectral Propagation and Root Cause Analysis)と呼ばれる新しいシミュレーション手法を使用しています。デザイン・プロセスでは、周波数プランニングは通常、最初のステップです。WhatIFは、デザイナが最適な周波数プランを選択するためのツールですが、アクティブ・ミキサ・ステージの周波数プランが選択されると、Spectrasysを使用して周波数プラン全体とRFアーキテクチャを完成できます。その後、Genesysを他のシンセシス製品と組み合わせて、デザイン全体を完成させます。

Genesys WhatIFを使用するには？

Genesys WhatIFと、WhatIFと連携して機能するシステム・アーキテクチャ・ツールのSpectrasysは、システム機能ブロックを含む以下の3つのGenesysバンドルで使用できます。

参照文献

1. Henderson, Bert C. "Predicting Intermodulation Suppression in Double-Balanced Mixers", The Communications Edge™, Vol. 10 No. 4, July/August 1983, Watkins-Johnson Company.

RF Synthesis (Genesys)の詳細。