创建自定义RF块集模型
这个例子展示了如何用Simscape®语言编写自己的RF Blockset™电路包络模型,用于复杂的基带仿真。射频电路包络复合基带信号驻留在指定频率的载波上。当系统非线性时,该基带信号将与其他信号进行调制。示例非线性是用一个Simscape组件块实现的,并包含一个Simscape ssc文件来描述非线性电压多项式。
系统架构
该系统包括:
输入电压信号,随时间线性增加,由Simulink斜坡块生成。金宝app
一个RF块集输入块,用于指定
载波频率
(Input_Freq的输入电压信号。这种设置允许观察不同输入设置下的系统非线性行为。一个定制的非线性电压放大器(多项式电压控制电压源),用Simscape组件块建模。器件方程写在通带(时间)域,并假设瞬时电压V(t)和电流I(t)值。这些方程由RF块集包络求解器在通带和基带域(零载波频率和非零载波频率)中解释。
指定输出的输出块
载波频率
(Output_Freqs).输出载波频率是由放大器非线性引起的输入频率的高阶谐波(整数倍)。显示输出电压值的示波器Output_Freqs输出模块中指定的频率。
负载电阻和接地节点需要使电路电气声音。通过构造,电阻器值不影响输出电压。
用于控制精确仿真和其他仿真特性所需的系统载波频率的配置块。
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([model '/Custom非线性'])
在命令窗口中打开自定义非线性块掩码。
该文件simrfV2_custom_vcvs.ssc
描述自定义设备。通过单击块掩码“源代码”链接或键入查看源代码编辑simrfV2_custom_vcvs
在命令提示符下。
复制文件simrfV2_custom_vcvs.ssc
到一个目录,在该目录中,您具有重命名和修改文件的写权限。点击块掩码“选择源”按钮,将当前设备实现替换为您的设备实现。使用口罩帮助
按钮以获取其他信息。
上述方法使用Simscape Utilities库中的Simscape Component块来避免库构建过程。有关更多信息,请参见自定义组件.
使用默认设置运行模型
对于本例,默认输入和输出频率设置为0
结果是通带仿真。输入电压幅值随时间线性增加,Vin(t) = t,以及自定义非线性关系输出电压(Vin)显示在范围内。
在命令窗口中输入以下命令后,对模型进行模拟
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。饱和输出电压发生在时刻0.7
秒,对应于的输入电压0.7 V
.
非零输入载波运行模型
设置输入载波频率为1 GHz
输入的前五个谐波的输出频率。对于非零载波输入频率,RF Blockset将输入解释为复杂基带信号。这个复杂的基带信号只有一个指定的同相部分。
在命令提示符下输入以下命令:
Input_Freq = 1e9;Output_Freqs = (1:5)*Input_Freq;sim(模型);
因为系数c0和c2均为零,则输出只有奇次谐波(1 GHz
,3 GHz
和5 GHz
),直到输出电压达到饱和。当输入电压较大时,由于饱和效应会引入其他谐波。
输出曲线、多项式系数与IP2/IP3/P1db系数之间的关系在文献[1,2]中得到了很好的研究。
结论
RF块集模型可以用Simscape语言写成时域电模型。模型方程可以包括许多类型的特征,例如导数和历史(在本例中未显示)。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。
方程不能是退化的、不稳定的或不连续的。避免负电阻,大非线性和急剧过渡。
该模型在仿真过程中不会产生收敛误差。
参考书目
Kundert,肯。“IP2和IP3的准确和快速测量。”设计师引导社区2002年5月22日,第1b版。
陈,杰西。“射频系统建模。”设计师引导社区,第一版,2005年3月6日。
bdclose(模型)