主要内容

输电线路,基于延迟和集总模型

这个例子展示了如何模拟基于延迟和集总元素输电线路使用RF Blockset™电路包络库中的块。该示例将检查电路包络和通带差异,基于延迟的有损传输线分段,以及延迟的集总元件实现。

基于无损延迟的传输线系统架构

在本节中,两种RF Blockset™模型,simrf_xline_pb而且simrf_xline_ce,说明了基于无损延迟的传输线效应和电路包络技术的计算效益。

model_pb =“simrf_xline_pb”;model_ce =“simrf_xline_ce”;load_system (model_ce) open_system (model_pb)

模型,simrf_xline_pb,表示一个通带信号,为:

$$I(t) \cos{2\pi f_c t} - Q(t) \sin{2\pi f_c t}$$

输入是一个脉冲调制的正弦通带信号。对于这种特殊情况,I(t)等于零,Q(t)是脉冲调制。在RF块集的输入和输出块中,载波频率被设置为零。

open_system ([model_pb/输入信号的]);

电路包络模型,simrf_xline_ce,表示包络信号为:

$$I(t) + jq (t)$$

同样,I(t)等于零,Q(t)是脉冲调制,但载波信号没有指定为输入信号的一部分。为了对载体进行建模载波频率参数设置为f_c美元在RF块集的输入和输出块。

open_system ([model_ce/输入信号的]);

在电路包络模型中去除显式正弦载波允许模拟相对于通带模型减少时间步长。

运行无损延时传输线

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

  2. 选择模拟>运行

仿真后,在输入输出信号图中可以观察到传输延时。

open_system ([model_ce“信封/电路”]);sim (model_ce);

在通带信号中出现调制波形的载波,而在电路包络信号中只出现调制包络。通带信号可以由电路包络信号重构为:

$$Re((I(t) + j Q(t)) e^{j2\pi f_c t})$$

然而,用这种方式重构通带信号需要载波额外的时间步长。

sim (model_pb);线=情节(SPB_Data (: 1), SPB_Data (:, 2), SCE_Data (: 1), SCE_Data (:, 2),“——”);传奇(“通频带”“电路信封”)标题(输入通带和电路包络信号)包含(“时间”) ylabel (“电压”ylim([-1.1 1.1])

Haxis = get(hline(1)“父”);情节(haxis SPB_Data (: 1), SPB_Data (:, 3), SCE_Data (: 1), SCE_Data (:, 3),“——”)传说(“通频带”“电路信封”)标题(通带和电路包络信号的输出)包含(“时间”) ylabel (“电压”) ylim([-。55 55])

基于延迟的有损传输线划分

分布式有损耗输电线路的建模采用传统的方法N双端口段级联。每段由理想无损延迟线和电阻组成,其中段延迟等于总线路延迟除以N线段电阻等于总线电阻除以N.随着分段数量的增加,集总模型将更准确地表示分布式系统。该方法需要在模拟时间和模型精度之间做出妥协N.在射频块集中,段数,单位长度电阻线的长度在传输线路块中指定为对话框参数。

model_seg =“simrf_xline_seg”;open_system (model_seg)

基于有耗延迟的传输线系统架构

基于有损时延的传输线模型,simrf_xline_seg,由两个平行臂组成,由射频块集正弦源激发。上臂采用单段传输线,下臂采用由3段组成的线。源电阻和负载电阻不等于传输线的特性阻抗。这些差异会影响输出响应的形状。例如,当源电阻和负载电阻小于特性阻抗时,输出响应将会过阻尼。

open_system ([model_seg输出电压的]);sim (model_seg);

将下臂中的线段数量从3个增加到4个,并比较响应,表明3个线段就足以满足这种配置。

close_system ([model_seg输出电压的]);ST_Data3 = ST_Data;set_param ([model_seg“/传动(3段)”),“NumSegments”“4”) sim (model_seg);情节(haxis ST_Data3 (: 1), ST_Data3 (:, 4), ST_Data (: 1), ST_Data (:, 4),“——”)传说(“三段”“4段”)标题(基于延迟的有损传输线输出信号)包含(“时间”) ylabel (“电压”

集总元件传输线系统结构

集中元件和基于延迟的传输线之间的区别现在被检查。考虑模型simrf_xline_ll,其中对话框参数Model_type基于延迟和有损的对于上臂和集总参数l剖面另外两个臂。的单位长度电感而且单位长度电容l剖面线的参数值类似于50ω\美元同轴电缆。这些直线的基本一阶近似是$Z_0 = \√{L/C}$而且$T_D = \根号{L*C} *长度

model_ll =“simrf_xline_ll”;open_system (model_ll)

运行集总元件传输线

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

  2. 选择模拟>运行

下图显示了集总元素段的数量如何影响输出。在使用集总元件传输线路块时,速度和精度必须平衡。

open_system ([model_ll/电路包络输出电压200MHz载波]);sim (model_ll);

清理

关闭模型并删除工作区变量。

关上(get (haxis,“父”)明确haxis线;Bdclose ({model_pb model_ce model_seg model_ll});清晰的SCE_DataSPB_DataST_DataST_Data3SLL_Data;清晰的model_pbmodel_cemodel_segmodel_ll

参考文献

Sussman-Fort和Hantgan,有耗传输线和肖特基二极管模型的SPICE实现.IEEE微波理论与技术汇刊,第36卷,第1期,1988年1月

肯尼斯·M,数据传输线及其特性.申请说明806,1992年4月

另请参阅

比较s参数的时域和频域仿真选项