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RF Blockset™电路包络库来建模s参数的两个不同选项。时域(rationalfit)技术创建了一个解析理性模型,该模型近似于整个数据范围。这是一个较好的技术时,一个良好的配合可以实现与少量的极点。当数据有很多细节或高水平的噪声时,这个模型变得很大,模拟速度很慢。
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
系统包括:
用Simulink块建模的输入包络信号。金宝app输入信号是一个从0到1in的斜坡
TF_RAMP_TIME
;的初始值TF_RAMP_TIME
设置为1 e-6
s.信号的载频为TF_FREQ
;的初始值TF_FREQ
设置为2.4 e9
赫兹。两个SAW滤波器,由两个s参数块使用相同的数据文件建模,
sawfilter.s2p
.标记的块声表面波滤波器(时域)
有其建模选项参数设置为时域(rationalfit)
.标记的块声波滤波器(频域)
有其建模选项参数设置为频域
和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
类型
open_system(“simrfV2_sparam_t_vs_f”)
在命令窗口提示符。选择模拟>运行.
这两种方法的输出非常接近。频域模型(紫色曲线)更好地捕捉传递函数(稳态值)。
范围=[模型/范围的];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);
运行非常陡峭的斜坡模拟
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很多个数量级吗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)能更好地捕捉相应的时间效应。
继续这个例子:
类型
TF_RAMP_TIME = 1e-9;TF_END_TIME = 1e-7;
在命令窗口提示符。选择模拟>运行.
TF_RAMP_TIME = 1e-9;TF_END_TIME = 1e-7;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,可以改善频域仿真的结果。
继续这个例子:
类型
TF_STEP = 5e-10;
在命令窗口提示符。取消自动估计脉冲响应持续时间的建模窗格中
Saw滤波器(频域)
块,并指定脉冲响应持续时间为1 e -
.选择模拟>运行.
TF_STEP = 5e-10;Sparam_freq = [model ./声表面波滤波器(频域)];set_param (sparam_freq“AutoImpulseLength”,“关闭”);set_param (sparam_freq“ImpulseLength”,“e - 1”);sim(模型);open_system(范围);
以不同的频率运行模拟
有理函数近似是不精确的。要查看近似误差,双击“SAW Filter (time domain)”块。关于近似的信息出现在对话框“Modeling”窗格底部的“Rational拟合结果”下。
open_system([模型sprintf (/SAW滤波器(时域))));
更多细节,选择“可视化”面板,并点击“绘图”按钮。
rationalfit算法(虚线曲线)对大多数频率都做得很好。但是,有时它并不能捕捉到s参数数据的急剧变化。
simrfV2_click_dialog_button (块参数:SAW滤波器(时域),“PlotButton”);
相反,频域方法精确地再现了所有载波频率的稳态行为(根据定义)。为运行模拟TF_FREQ = 2.54e9
在两种s参数方法之间产生截然不同的结果。
继续这个例子:
类型
TF_FREQ = 2.54e9;TF_RAMP_TIME = 1e-6;TF_STEP = 3e-9;TF_END_TIME = 2.5e-6;
在命令窗口提示符。选择模拟>运行.
在这种情况下,频域模型提供了一个更好的近似原始数据。
TF_STEP = 3e-9;TF_RAMP_TIME = 1e-6;TF_FREQ = 2.54e9;TF_END_TIME = 2.5e-6;set_param(范围,“YMax”,“1 e - 3”);set_param(范围,“TimeRange”num2str (1.01 * TF_END_TIME));sim(模型);open_system(范围);
运行脉冲持续时间设置为零的模拟。
有一个特殊的情况在实践中可能很有帮助。当s-parameters块的“脉冲响应持续时间”被设置为零时,输入的历史不再被考虑。尽管如此,该模型还是正确地捕捉到了传递函数(稳态值)。当暂态效应可以忽略时,这是一种快速可靠的方法来模拟理想的器件。
继续这个例子:
指定
脉冲响应持续时间
的Saw滤波器(频域)
块,0
.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拟合时,建议使用此选项。
关闭gcf;bdclose(模型);清晰的模型范围;