主要内容

创建自定义RF Blockset™模型

这个例子展示了如何用Simscape®语言编写自己的RF块集电路包络模型,用于复杂的基带模拟。射频电路包络复基带信号驻留在具有指定频率的载波上。当系统为非线性时,基带信号将与其他信号一起调制。实例非线性是用Simscape组件块实现的,包括Simscape ssc-文件来描述非线性电压多项式。

系统架构

该系统包括:

  • 一种输入电压信号,随时间线性增加,由Simulink Ramp模块生成。金宝app

  • 射频块集导入块,用于指定载波频率Input_Freq)的输入电压信号。这个设置允许观察不同输入设置下的系统非线性行为。

  • 一种定制的非线性电压放大器(多项式电压控制电压源),用Simscape组件模块建模。在通带(时间)域内写出器件方程,并假定瞬时电压V(t)和电流I(t)值。在通带和基带域(零和非零载波频率),这些方程由射频块集包络求解器解释。

  • 用于指定输出的Outport块载波频率Output_Freqs).输出载波频率是由放大器非线性引起的进口频率的高次谐波(整数倍)。

  • 显示输出电压值的示波器Output_Freqs在输出模块中指定的频率。

  • 负载电阻和接地节点需要使电路健全。根据结构,电阻值不影响输出电压。

  • 配置块控制系统载波频率所需的精确仿真和其他仿真特性。

模型=“simrfV2_custom_polynomial”;open_system(模型);

检查模型

双击“自定义非线性”块或类型open_system((模型/自定义非线性的))在命令窗口中打开自定义非线性屏蔽。

该文件simrfV2_custom_vcvs.ssc描述自定义设备。通过点击屏蔽“源代码”链接或输入来查看源代码编辑simrfV2_custom_vcvs在命令提示符处。

复制文件simrfV2_custom_vcvs.ssc转到具有写权限的目录,以重命名和修改文件。点击“选择源”按钮,将当前的设备实现替换为您的。使用面膜帮助按钮以获取更多信息。

上面的方法使用Simscape Utilities库中的Simscape Component块来避免库构建过程。看到自定义组件有关更多细节的文档。

使用默认设置运行模型

对于本例,默认输入和输出频率被设置为0结果是通带仿真。输入电压的大小随时间线性增加,Vin = t (t),以及自定义的非线性关系输出电压(Vin)显示在范围内。

在命令窗口输入以下命令后,模拟该模型

sim(模型);

观察“自定义非线性”模型中指定的三次多项式产生的响应。时刻发生饱和输出电压0.7秒,对应输入电压0.7 V

使用非零输入载波运行模型

输入载波频率为1 GHz输出频率为输入的前五个谐波。对于非零载波输入频率,RF Blockset将输入解释为一个复杂的基带信号。这种复基带信号只有规定的同相部分。

在命令提示符处输入以下命令:

Input_Freq = 1 e9;Output_Freqs = (1:5) * Input_Freq;sim(模型);

自从系数c0c2,则输出只有奇次谐波(1 GHz3 GHz5 GHz),直至输出电压饱和。由于饱和效应,在输入电压较大时,还会引入其他谐波。

文献[1,2]对输出曲线、多项式系数与IP2/IP3/P1db系数之间的关系进行了深入研究。

结论

可以用Simscape语言将RF模块集模型写成时域电模型。模型方程可以包含许多类型的特征,例如导数和历史(本例中没有显示)。与任何其他模型描述语言一样,建模者负责模型的有效性:

  • 方程是一致的。

  • 方程不能是简并的、不稳定的或不连续的。避免负电阻,大的非线性和急剧的转变。

  • 该模型在仿真过程中没有产生收敛误差。

参考书目

  1. Kundert,肯。“IP2和IP3的准确和快速测量。”设计师引领社区,版本1b, 2002年5月22日。

  2. 陈,杰西。“建模射频系统。”设计师引领社区,版本1,2005年3月6日。

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另请参阅

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