创建自定义射频块集模型
这个例子展示了如何用Simscape®语言编写自己的RF Blockset™电路包膜模型,用于复杂的基带模拟。射频电路包络复合基带信号驻留在具有指定频率的载波上。当系统是非线性的时候,这个基带信号会与其他信号调制。非线性示例是用一个Simscape Component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
系统包括:
一种输入电压信号,随时间线性增加,由Simulink Ramp块生成。金宝app
RF块集输入块,用于指定
载波频率
(Input_Freq)的输入电压信号。这种设置允许对不同输入设置的系统非线性行为进行观察。一个自定义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(零和非零载波频率)解释。
用于指定输出的Outport块
载波频率
(Output_Freqs).输出载波频率是由于放大器非线性导致的输入频率的高阶谐波(整数倍)。用于显示在时输出电压大小的范围Output_Freqs在Outport块中指定的频率。
负载电阻和接地节点需要使电路电声音。通过结构,电阻值不影响输出电压。
一种配置块,用于控制精确仿真和其他仿真属性所需的系统载波频率。
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'])
在命令窗口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。通过点击块掩码“源代码”链接或键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
到您具有重命名和修改文件的写权限的目录。点击块掩码“选择源”按钮,将当前设备实现替换为您的。使用口罩帮助
按钮,以获取更多信息。
上述方法使用来自Simscape Utilities库的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
结果是一个通带模拟。输入电压大小随时间线性增加,Vin(t) = t,和自定义非线性关系输出电压(Vin)在作用域中显示。
在命令窗口中输入以下命令,模拟模型
sim(模型);
观察由“自定义非线性”模型中指定的三次多项式产生的响应。饱和输出电压时刻发生0.7
秒和对应的输入电压0.7 V
.
运行非零输入载波的模型
输入载波频率设置为1 GHz
输出频率的前五个输入谐波。对于非零载波输入频率,RF Blockset将输入信号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而且c2为零时,输出只有奇次谐波(1 GHz
,3 GHz
而且5 GHz
)直到输出电压达到饱和。由于饱和效应,输入电压较大时还会引入其他谐波。
文献[1,2]已经很好地研究了输出曲线、多项式系数和IP2/IP3/P1db系数之间的关系。
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,比如导数和历史(本例中没有显示)。与任何其他模型描述语言一样,建模者对模型的有效性负责:
方程是一致的。
方程不能简并、不稳定或不连续。避免负电阻,大非线性和急剧过渡。
该模型在模拟过程中不会产生收敛误差。
参考书目
Kundert,肯。“准确快速测量IP2和IP3。”设计师指南社区, 1b版,2002年5月22日。
陈,杰西。“射频系统建模。”设计师指南社区, 2005年3月6日第一版。
bdclose(模型)