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。
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);
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。
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
.
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c0和c2,则输出只有奇次谐波(1 GHz
,3 GHz
和5 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。
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。
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。
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。
bdclose(模型)