主要内容

比较s参数的时域和频域仿真选项

这个例子展示了如何使用两个不同的选项来使用RF Blockset™电路包络库建模s参数。时域(rationalfit)技术创建了一个分析理性模型,可以近似整个数据范围。这是一种较好的技术,当一个良好的配合可以实现少量的极点。当数据有很多细节或高水平的噪声时,这个模型就会变得大而慢。

频域技术基于卷积,其中基带脉冲响应取决于仿真时间步长和载波频率。

系统架构

该系统包括:

  • 用Simulink块建模的输入包络信号。金宝app输入信号是从0到1的斜坡TF_RAMP_TIME;初始价值TF_RAMP_TIME被设定为1 e-6s。信号的载波频率是TF_FREQ;初始价值TF_FREQ被设定为2.4E9赫兹。

  • 两个SAW过滤器,由使用相同数据文件建模的两个S参数块,Sawfilter.s2p..块标记SAW过滤器(时域)有它建模选项建模选项卡中的参数设置为时间域(rationalfit).块标记SAW滤波器(频域)有它建模选项建模选项卡中的参数设置为频域自动估计脉冲响应持续时间检查。

  • 一个Scope块,显示两个s参数块的输出。

模型=“simrfV2_sparam_t_vs_f”;open_system(模型);

使用默认设置运行模拟

  1. 类型open_system(“simrfV2_sparam_t_vs_f”)在命令窗口提示符处。

  2. 选择模拟>运行

来自两种方法的输出彼此非常接近。频域模型(紫色曲线)捕获转移函数(稳态值)更好。

范围=[模型'/范围'];open_system(范围);set_param(范围,“YMax”“0.45”);set_param(范围,'ymin'' 0 ');set_param(范围,“TimeRange”num2str (1.01 * TF_END_TIME));sim(模型);

用非常陡峭的坡道运行模拟

在前面的模拟中,包络线的上升时间tf_ramp_time = 1e-6比载波信号的周期大多少个数量级t = 1 / tf_freq = 4.1667e-10.换句话说,信封比载体慢得多。当斜坡时间接近载波周期时,时域模型(黄色曲线)能更好地捕捉到相应的时间效应。

继续这个例子:

  1. 类型TF_RAMP_TIME = 1 e-9;TF_END_TIME = 1 e;在命令窗口提示符处。

  2. 选择模拟>运行

TF_RAMP_TIME = 1 e-9;TF_END_TIME = 1 e;set_param(范围,“TimeRange”num2str (1.01 * TF_END_TIME));sim(模型);open_system(范围);

通过减小仿真的时间步长和手动设置脉冲持续时间,可以提高频域仿真的效果。

继续这个例子:

  1. 类型TF_STEP = 5平台以及;在命令窗口提示符处。

  2. 取消自动估计脉冲响应持续时间的建模窗格中频域Saw滤波器块并指定脉冲响应持续时间1 e -

  3. 选择模拟>运行

TF_STEP = 5平台以及;sparam_freq =[模型/SAW滤波器(频域)];set_param (sparam_freq'autoimpulsthength''离开');set_param (sparam_freq“ImpulseLength”“e - 1”);sim(模型);open_system(范围);

运行不同频率的模拟

理性函数近似不是精确的。要查看近似误差,请双击“SAW滤波器(时域)”块。有关近似值的信息在“建模”窗格底部的“Rational Fited结果”下出现。

Open_System([Model Sprintf(/SAW Filter(时域))]);

要了解更多细节,请选择“可视化”面板,然后单击“Plot”按钮。

RationalFit算法(虚线曲线)对大多数频率进行了非常好的作用。但是,有时它不会捕获S参数数据的急剧变化。

simrfV2_click_dialog_button ('块参数:SAW Filter(时域)''plotbutton');

相反,频域方法恰好地再现了所有载波频率的稳态行为(根据定义)。运行模拟TF_FREQ = 2.54 e9在两种s参数方法之间产生了截然不同的结果。

继续这个例子:

  1. 类型TF_FREQ = 2.54 e9;TF_RAMP_TIME = 1 e-6;TF_STEP = 3 e-9;TF_END_TIME = 2.5 e-6;在命令窗口提示符处。

  2. 选择模拟>运行

在这种情况下,频域模型提供了对原始数据更好的近似。

TF_STEP = 3 e-9;TF_RAMP_TIME = 1 e-6;TF_FREQ = 2.54 e9;TF_END_TIME = 2.5 e-6;set_param(范围,“YMax”'1E-3');set_param(范围,“TimeRange”num2str (1.01 * TF_END_TIME));sim(模型);open_system(范围);

运行模拟,脉冲持续时间设置为零。

有一种特殊情况在实践中可能非常有用。当s参数块的“脉冲响应持续时间”为零时,不再考虑输入的历史。尽管如此,该模型仍然正确地捕获了传递函数(稳态值)。当瞬态效应可以忽略时,这是一个快速和可靠的方法来模拟理想器件。

继续这个例子:

  1. 指定脉冲响应时间频域Saw滤波器块,0

  2. 选择模拟>运行

set_param (sparam_freq“ImpulseLength”' 0 ');sim(模型);open_system(范围);

结论

在大多数实际的射频系统中,时域和频域技术给出了类似的答案。时域方法更好地捕捉了快速变化包络的时域效应,但依赖于原始数据的合理拟合近似。频域方法对仿真时间步长敏感;当时域模型不能提供很好的匹配时,建议使用此选项。

关闭gcf;bdclose(模型);清晰的模型范围

另请参阅

S参数|配置|inport.|外港

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