主要内容

放大器

射频系统中的模型放大器

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  • 放大器组件

库:
RF块集/电路包络/元件

描述

使用放大器模块用于模拟带或不带噪声的线性或非线性放大器。使用数据源定义放大器增益也定义了输入数据可视化和建模。使用主要标签参数指定放大器增益和噪声使用数据表值，标准s2p文件，s参数，或电路包络多项式系数。

放大器实现为一个多项式，电压控制电压源(VCVS)，除非放大器增益是由一个数据源．中列出的参数描述了VCVS中的非线性非线性选项卡。为了模拟线性放大，放大器实现了这个关系V出=一个1＊V在在输入和输出电压之间。输入电压为V我（t) =一个我（t)jωt，输出电压为Vo（t) =一个o（t)jωt在每个载体上w= 2πf在RF Blockset™环境中。

如果放大器增益是从数据源获得的，则放大器的实现基于s参数数据。非线性放大建模为多项式(自动计算饱和功率)。它还产生额外的互调频率。

放大器块掩码图标是动态的，显示应用噪声参数的当前状态。控件的状态如何改变此块上的图标噪声系数(dB)参数。

噪音指数(分贝):10 噪音指数(分贝):0

放大器模块图标与噪声系数(dB)设置为10。

噪声系数(dB)的放大器模块图标设置为0。

例子

放大器中的点噪声数据及其对实测噪声系数的影响

放大器中的点噪声数据及其对实测噪声系数的影响

描述双端口设备引入的噪声的试验台模型。
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使用复杂信号验证IP2/IP3

使用复杂信号验证IP2/IP3

使用RF Blockset™电路包络库运行双音实验，测量放大器的二阶和三阶截距点。该模型根据在每个载波上测量的调制信号功率计算放大器的截距点，验证RF Blockset系统的行为。使用RF预算分析仪应用程序和测量测试台确认这些值。
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热噪声对通信系统性能的影响

热噪声对通信系统性能的影响

使用RF Blockset™电路包络库对超外差射频接收器中的热噪声进行建模，并测量其对通信系统噪声系数(NF)和误码率(BER)的影响。使用通信工具箱™参考模型和使用Friis方程计算的参数和RF块集噪声试验台来验证结果。
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直接转换接收器的可执行规范

直接转换接收器的可执行规范

使用RF Blockset™电路包络库来模拟具有以下RF损伤的直接转换架构的灵敏度性能
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参数

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主要

放大器增益的来源，指定为下列之一:

  • 可用功率增益—块使用可用功率增益计算参数一个1，为多项式VCVS的线性电压增益项。此计算假定放大器的负载终止是匹配的。

  • 开路电压增益—块使用开路电压增益计算参数一个1，为多项式VCVS的线性电压增益项。

  • 数据源—块使用数据源参数来计算线性电压增益。当您使用数据源选项时，块使用年代11和年代22作为输入和输出阻抗。

  • 多项式的系数—块使用多项式的系数参数来计算非线性电压增益。

  • AM / AM-AM / PM表吗—块使用AM / AM-AM / PM表吗参数来确定放大器的功率特性。

放大器的可用功率增益，以dB为单位的标量表示。从对应的下拉列表中选择单位。

依赖关系

若要启用该参数，请选择可用功率增益在放大器增益源选项卡。

放大器的开路电压，以dB为单位的标量表示。从对应的下拉列表中选择单位。

依赖关系

若要启用该参数，请选择开路电压增益在放大器增益源选项卡。

数据源，指定为下列之一:

  • 数据文件—扩展名为“Touchstone”的文件名称.s2p．

  • 网络参数- - -提供网络参数数据例如的参数，利用,Z-parameters与相应的频率和参考阻抗(欧姆)放大器。

  • 理性模型-提供值残留，波兰人,直接引线与有理模型的方程相对应的参数

    F （ 年代 ） = （ ∑ k = 1 n C k 年代 − 一个 k + D ） ， 年代 = j 2 π f

    在这个有理模型方程中，每个Ck是极点的残余物吗一个k．如果Ck是复复数时，还必须枚举相应的复共轭极点和残数。该对象具有以下属性C，一个,D．可以使用这些属性来指定残留，波兰人,直接引线参数。

当放大器为非线性时，非线性仅适用于代表2端口元件的散射参数的S21项。在这种情况下，S21是频率无关的，它的常数值要么是S21的最大值，要么是用户指定的操作频率下的S21值。其他散射参数S11、S12和S22与线性情况下相同。

依赖关系

若要启用该参数，请选择数据源在放大器增益源选项卡。

多项式的阶，用向量表示。

多项式的阶数必须小于或等于9。系数按升序排列。如果一个向量有10个系数，(一个0，一个1，一个2,……一个9]，它所表示的多项式为:

V出=一个0+一个1V在+一个2V在2+……+一个9V在9

在哪里一个1表示线性增益项，高阶项根据[1]．

例如，向量(一个0，一个1，一个2，一个3.]指定关系。V出=一个0+一个1V1+一个2V12+一个3.V13.．后面的零被省略。所以,(一个0，一个1，一个2]定义了相同的多项式(一个0，一个1，一个2, 0)．该参数的默认值为[0,1]，对应线性关系V出=V在．

依赖关系

若要启用该参数，请选择多项式的系数在放大器增益源选项卡。

表查找项指定为real米3矩阵。矩阵的第二列表示AM/AM - AM/PM模型输出功率，单位为dBm。第三列表示以度为单位的模型相变。第二列和第三列的值与矩阵第一列中表示的输入信号功率的绝对值有关。第一列的输入功率必须单调递增。

依赖关系

若要启用该参数，请设置放大器增益源来上午/上午-上午/下午表．

选择此参数将使用网络参数对象作为放大器增益源。

选择此参数后，在打开的文本框中指定以下选项之一:

  • 网络参数对象。

  • MATLAB®基本工作空间变量或Simulink金宝app®建模工作空间变量。该块计算指定的变量是否为网络参数对象。

您可以指定的网络参数对象包括:

依赖关系

要启用此参数，请首先选择数据源在放大器增益源，然后选择网络参数在数据源．

网络参数类型，指定为的参数，利用,或Z-parameters．

依赖关系

要启用此参数，请首先选择数据源在放大器增益源然后选择网络参数在数据源．

放大器的输入阻抗，用标量表示。

依赖关系

若要启用该参数，请选择可用功率增益，开路电压增益,或多项式的系数在放大器增益源．

放大器的输出阻抗，以欧姆为单位的标量表示。

依赖关系

若要启用该参数，请选择可用功率增益，开路电压增益,或多项式的系数在放大器增益源．

网络参数数据文件的名称，指定为字符向量。

依赖关系

要启用此参数，请首先选择数据源在放大器增益源然后选择数据文件在数据源．

网络参数的频率，以Hz为单位的标量指定。

依赖关系

要启用此参数，请首先选择数据源在放大器增益源然后选择网络参数在数据源．

网络参数的参考阻抗，以欧姆为单位的标量指定。

依赖关系

要启用此参数，请首先选择数据源在放大器增益源然后选择网络参数在数据源．

选择该参数，使用a理性的对象作为数据源对放大器增益进行建模。

选择此参数后，在打开的文本框中指定以下选项之一:

  • 理性的对象。

  • MATLAB基工作空间变量或Simulink模型工作空间变量。金宝app该块计算指定的变量是否为理性对象。”

的理性的可以指定的对象包括:

依赖关系

要启用此参数，请首先选择数据源在放大器增益源，然后选择理性模型在数据源．

残数按有理模型的顺序，指定为一个向量。

依赖关系

要启用此参数，请首先选择数据源在放大器增益源然后选择理性模型在数据源．

极点按照有理模型的顺序，指定为一个向量。

依赖关系

要启用此参数，请首先选择数据源在放大器增益源然后选择理性模型在数据源．

直接馈通，指定为数组向量。

依赖关系

要启用此参数，请首先选择数据源在放大器增益源然后选择理性模型在数据源．

选择此选项可以接地并隐藏负极。清除该参数将暴露负极。通过公开这些终端，您可以将它们连接到模型的其他部分。

默认情况下，该选项被选中。

非线性

非线性类型，指定为奇偶阶或奇怪的顺序．

  • 当你选择奇偶阶，放大器除了产生线性项外，还可以产生二阶和三阶互调频率。

  • 当你选择奇怪的顺序，放大器只产生奇阶互调频率。

    线性增益决定线性一个1术语。该块从指定的参数中计算剩余的项。这些参数是IP3，1 db增益压缩功率，输出饱和功率,饱和时的增益压缩．您指定的约束的数量决定了模型的顺序。该图显示了非线性放大器参数的图形定义。

    Po与Pi图表示非线性放大器参数。

截点约定，指定为a输入提到,或者输出引用公约。截距点、1db增益压缩功率和饱和功率使用本规范。

二阶截距点，用标量指定。

依赖关系

若要设置该参数，请选择奇偶阶在非线性多项式型．

用标量指定的三阶截距点。

1 db增益压缩功率，指定为标量。

依赖关系

若要设置该参数，请选择奇怪的顺序在非线性多项式型．

输出饱和功率，指定为标量。该块使用该值来计算非线性模型中使用的电压饱和点。在这种情况下，多项式的一阶导数为零，二阶导数为负。

依赖关系

若要设置该参数，请选择奇怪的顺序在非线性多项式型．

饱和时的增益压缩，指定为标量。

当非线性多项式型是奇怪的顺序，指定饱和时的增益压缩。

依赖关系

要设置此参数，请先选择奇怪的顺序在非线性多项式型．修改的默认值输出饱和功率

选择此参数指定在S21的最大幅度下工作频率。

依赖关系

要启用此参数，请先设置放大器增益源在主要选项卡,数据源，然后指定IP2的值IP2在非线性选项卡。

操作频率，指定为标量或有限向量。

依赖关系

要启用此参数，请先选择其中之一可用功率增益，开路电压增益,或数据源在放大器增益源在主要选项卡。第二，指定IP2值IP2在非线性选项卡。第三，清除拾取工作频率在最大S21量级复选框。

选择此参数可在放大器模型中使用S21的恒定幅度和非线性。

依赖关系

要启用此参数，请先设置放大器增益源在主要选项卡,数据源中指定IP2值IP2在非线性选项卡。

使用此按钮，可以根据放大器上指定的非线性参数绘制放大器的功率特性非线性选项卡。当你清除使用常数S21和非线性参数时，功率曲线反映了在给定频率下测量的放大器功率操作频率参数。

依赖关系

若要启用该参数，请设置放大器增益源在主要选项卡,可用功率增益，开路电压增益,或数据源．

噪音

选择此参数，模拟块参数或文件中指定的噪声。

如果噪声在.s2p文件，然后将其用于仿真。

噪声类型，指定为噪声图或点噪声数据．

噪声分布，指定为:

  • 白色，谱密度为单个非负值。噪声的功率值取决于载波的带宽，带宽取决于时间步长。这是一个不相关的噪声源。

  • 分片线性，谱密度是值[p]的向量我]。对于每个载波，噪声源表现得像一个不相关的白噪声。噪声源的功率与载波有关。

  • 彩色的，取决于运营商和带宽。这是一个相关噪声源。

噪声系数，以分贝为单位的标量表示。

频率数据，以Hz, kHz, MHz或GHz为单位指定为实标量或有限向量。

依赖关系

要设置此参数，请先选择分片线性或彩色的在噪声分布．

以分贝为单位的标量或有限矢量指定的最小噪声系数。

依赖关系

要设置此参数，请先选择点噪声数据在噪声类型．

最佳反射系数，指定为标量或有限向量。

依赖关系

要设置此参数，请先选择点噪声数据在噪声类型．

等效归一化噪声阻力，指定为标量或有限向量。

依赖关系

要设置此参数，请先选择点噪声数据在噪声类型．

选择此参数可自动计算频率相关噪声的脉冲响应。清除此参数以手动指定脉冲响应持续时间脉冲响应持续时间．当放大器是非线性时，不能指定脉冲响应，因为在这种情况下噪声被模拟为白噪声。

依赖关系

要设置此参数，请先选择彩色的在噪声分布．

用于模拟频率相关噪声的脉冲响应持续时间，以秒为单位指定为标量。如果放大器是非线性的，则不能指定脉冲响应。

依赖关系

若要设置此参数，请先清除自动估计脉冲响应持续时间．

建模

s型参数，具体为:

  • 时域(rationalfit)技术创造了一个接近整个数据范围的分析理性模型。当使用时间域,情节在可视化中定义的数据绘制数据源在rationalfit函数。

  • 频域独立计算每个载波频率的基带脉冲响应。这种技术是基于卷积的。有一个选项来指定脉冲响应的持续时间。有关更多信息，请参见比较s参数的时域和频域仿真选项．

  • 为放大器，天线,的参数Blocks，默认值为时域(rationalfit)．为输电线路Block，默认值为频域．

依赖关系

要设置此参数，请先选择数据源在放大器增益源．这个选择激活建模选项卡，其中包含建模选项

Rationalfit拟合选项，指定为适合单独，按列共用极点,或共享所有极点．

合理拟合结果的值独立拟合数，所需杆数,实现相对误差(dB)．

依赖关系

若要设置该参数，请选择时域(rationalfit)在建模选项．

合理拟合可接受的相对误差，以分贝为单位的标量指定。

依赖关系

若要设置该参数，请选择时域(rationalfit)在建模选项．

选择此参数可自动计算脉冲响应。清除此参数以手动指定脉冲响应持续时间脉冲响应持续时间．

依赖关系

若要设置该参数，请选择频域在建模选项．

脉冲响应持续时间，以秒为单位的标量指定。

依赖关系

要设置此参数，请先选择频域在建模选项．然后,明确自动估计脉冲响应持续时间．

选择此参数为s参数相位，并将脉冲响应延迟一半长度。该参数仅适用于时域建模的s参数数据。您可以使用此参数通过仅指定幅度来塑造具有过滤器效果的光谱内容。

请注意

这个参数给系统引入了一个人为的延迟。

可视化

频率数据源，指定为:

当频率数据来源是从数据源中提取,数据源必须设置为数据文件．验证指定的数据文件包含频率数据。

当频率数据来源是用户指定的的频率向量频率数据参数。同时，在相应的下拉列表中指定单位。

依赖关系

要设置此参数，请先选择数据源在放大器增益源．这个选择激活可视化选项卡，其中包含频率数据来源

频率数据范围，指定为有限向量。

依赖关系

若要启用该参数，请设置频率数据来源来用户指定的．

您希望使用以下指定的数据之一生成的数据图类型:

  • x - y平面-生成数据与频率的笛卡尔图。若要创建线性、半对数或对数-对数图，请设置轴的规模和轴的规模相应的行动。

  • 极地的飞机-生成数据的极坐标图。该块仅绘制与指定频率相对应的数据范围。

  • Z史密斯图，Y史密斯图,史密斯图生成一个Smith®图表。该块仅绘制与指定频率相对应的数据范围。

要绘制的s参数类型，指定为S11，S12，S21,或S22．当噪声是频谱的时候NF绘图是可能的。

依赖关系

要启用NF,设置噪声类型来噪声图并选择应用．

要绘制的s参数类型，指定为S11，S12，S21,或S22．当噪声是频谱的时候NF绘图是可能的。

依赖关系

要启用NF,设置噪声分布来分片线性或彩色的并选择应用．

绘图格式，指定为级(分贝)，角(度)，真正的,或虚构的．

依赖关系

若要启用该参数，请设置情节类型来x - y平面．

绘图格式，指定为级(分贝)，角(度)，真正的,或虚构的．

依赖关系

若要启用该参数，请设置情节类型来x - y平面．

y轴刻度，指定为线性或对数．

依赖关系

若要启用该参数，请设置情节类型来x - y平面．

x轴刻度，指定为线性或对数．

依赖关系

若要启用该参数，请设置情节类型来x - y平面．

使用绘图按钮绘制指定的数据。

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参考文献

冈萨雷斯，吉列尔莫。“微波晶体管放大器:分析与设计”，Englewood Cliffs, n.j.: Prentice-Hall, 1984。

[2] Grob, Siegfried和Juergen Lindner。非线性放大器的多项式模型推导，资讯科技署德国乌尔姆大学教授。

肯·昆德特。“准确、快速地测量知识产权2和IP3.”,设计师引导社区2002年5月22日，第1b版。http://www.designers-guide.org/analysis/intercept-point.pdf。

[10]波泽，大卫M.，“微波工程”，霍博肯NJ: John Wiley & Sons, 2005。

版本历史

在R2010b中引入

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另请参阅

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