Пассивность: Протестируйте, Визуализируйте и Осуществите Пассивность rationalfit Выход
В этом примере показано, как протестировать, визуализируйте и осуществите пассивность выхода от функции rationalfit.
Пассивность данных S-параметра
Анализ временного интервала и симуляция зависят критически от способности преобразовать данные S-параметра частотного диапазона в причинные, устойчивые, и пассивные представления временного интервала. Поскольку функция rationalfit гарантирует, что все полюса находятся в левой полуплоскости, rationalfit выход является и устойчивым и причинным конструкцией. Проблемой является пассивность.
Данные S-параметра N-порта представляют зависимую частотой передаточную функцию H (f). Можно создать объект sparameter в RF Toolbox путем чтения файла Пробного камня, такого как passive.s2p, в функцию sparameter. Можно использовать функцию ispassive, чтобы проверять пассивность данных S-параметра и функцию пассивности, чтобы построить 2-норму матриц NxN H (f) на каждой частоте данных.
S = sparameters('passive.s2p');
ispassive(S)ans = logical
1
passivity(S)
Тестирование и визуализация rationalfit выходная пассивность
rationalfit функция преобразует N-порт sparameter данные S в матрицу NxN rfmodel.rational object s.
Используя функцию ispassive на подгонке NxN выход сообщает, что, даже если входные данные S являются пассивным элементом, выходная подгонка не является пассивным элементом. Другими словами, норма H (f) больше один на некоторой частоте в области значений [0, Inf].
Функция пассивности берет подгонку NxN, как введено и строит ее пассивность. Это - график верхней границы нормы (H (f)) на [0, Inf], также известный как H-норму-по-бесконечности.
fit = rationalfit(S); ispassive(fit)
ans = logical
0
passivity(fit)
Функция makepassive берет в качестве входа массив NxN подходящих объектов и также исходных данных S-параметра, и производит пассивную подгонку при помощи выпуклых методов оптимизации, чтобы оптимально совпадать с данными входа S S-параметра в то время как удовлетворяющие ограничения пассивности. Остатки C и проходная матрица D выхода pfit изменяются, но полюса выхода pfit идентичны полюсам входной подгонки.
pfit = makepassive(fit,S,'Display','on');
ITER H-INFTY NORM FREQUENCY ERRDB CONSTRAINTS 0 1 + 1.791e-02 17.6816 GHz -40.4702 1 1 + 2.877e-04 275.347 MHz -40.9167 5 2 1 + 9.261e-05 365.665 MHz -40.9092 7 3 1 - 3.355e-07 368.266 MHz -40.906 9
ispassive(pfit)
ans = logical
1
passivity(pfit)
all(vertcat(pfit(:).A) == vertcat(fit(:).A))
ans = logical
1
Начните makepassive с предписанных полюсов и нуля C и D
Чтобы продемонстрировать, что только C и D изменяются makepassive, можно обнулить C и D и повторно выполнить makepassive. Выход pfit все еще имеет те же полюса как входная подгонка. Различия между pfit и pfit2 возникают из-за различных начальных точек выпуклой оптимизации.
Можно использовать эту функцию функции makepassive, чтобы произвести пассивную подгонку из предписанного набора полюсов без любой идеи запустить C и D.
for k = 1:numel(fit) fit(k).C(:) = 0; fit(k).D(:) = 0; end pfit2 = makepassive(fit,S); passivity(pfit2)
all(vertcat(pfit2(:).A) == vertcat(fit(:).A))
ans = logical
1
Сгенерируйте эквивалентную схему SPICE от пассивной подгонки
Функция generateSPICE берет пассивную подгонку и генерирует эквивалентную схему как SPICE subckt файл. Входная подгонка является массивом NxN rfmodel.rational object s, как возвращено rationalfit с объектом sparameters, как введено. Сгенерированный файл является моделью SPICE, созданной только из пассивного элемента R, L, C элементы и управляемые исходные элементы E, F, G, и H.
generateSPICE(pfit2,'mypassive.ckt') type mypassive.ckt
* Equivalent circuit model for mypassive.ckt .SUBCKT mypassive po1 po2 Vsp1 po1 p1 0 Vsr1 p1 pr1 0 Rp1 pr1 0 50 Ru1 u1 0 50 Fr1 u1 0 Vsr1 -1 Fu1 u1 0 Vsp1 -1 Ry1 y1 0 1 Gy1 p1 0 y1 0 -0.02 Vsp2 po2 p2 0 Vsr2 p2 pr2 0 Rp2 pr2 0 50 Ru2 u2 0 50 Fr2 u2 0 Vsr2 -1 Fu2 u2 0 Vsp2 -1 Ry2 y2 0 1 Gy2 p2 0 y2 0 -0.02 Rx1 x1 0 1 Cx1 x1 0 2.73023889928382e-12 Gx1_1 x1 0 u1 0 -2.0604322836562 Rx2 x2 0 1 Cx2 x2 0 7.77758884882576e-12 Gx2_1 x2 0 u1 0 -2.91723139773995 Rx3 x3 0 1 Cx3 x3 0 2.29141629980399e-11 Gx3_1 x3 0 u1 0 -0.544080279799492 Rx4 x4 0 1 Cx4 x4 0 9.31845201627123e-11 Gx4_1 x4 0 u1 0 -0.654514239023566 Rx5 x5 0 1 Cx5 x5 0 4.89917764982128e-10 Gx5_1 x5 0 u1 0 -0.0811504179937328 Rx6 x6 0 1 Fxc6_7 x6 0 Vx7 18.7374939264546 Cx6 x6 xm6 3.95175907226011e-09 Vx6 xm6 0 0 Gx6_1 x6 0 u1 0 -0.0922182973334183 Rx7 x7 0 1 Fxc7_6 x7 0 Vx6 -0.0838145000452979 Cx7 x7 xm7 3.95175907226011e-09 Vx7 xm7 0 0 Gx7_1 x7 0 u1 0 0.00772923048602909 Rx8 x8 0 1 Cx8 x8 0 1.25490425570277e-08 Gx8_1 x8 0 u1 0 -0.947644178687728 Rx9 x9 0 1 Cx9 x9 0 2.73023889928382e-12 Gx9_2 x9 0 u2 0 -2.08391349356345 Rx10 x10 0 1 Cx10 x10 0 7.77758884882576e-12 Gx10_2 x10 0 u2 0 -2.92729174503047 Rx11 x11 0 1 Cx11 x11 0 2.29141629980399e-11 Gx11_2 x11 0 u2 0 -0.607553041582295 Rx12 x12 0 1 Cx12 x12 0 9.31845201627123e-11 Gx12_2 x12 0 u2 0 -0.692661287906845 Rx13 x13 0 1 Cx13 x13 0 4.89917764982128e-10 Gx13_2 x13 0 u2 0 -0.0860906329176697 Rx14 x14 0 1 Fxc14_15 x14 0 Vx15 18.3710776581628 Cx14 x14 xm14 3.95175907226011e-09 Vx14 xm14 0 0 Gx14_2 x14 0 u2 0 -0.0931988268714147 Rx15 x15 0 1 Fxc15_14 x15 0 Vx14 -0.0854862036277874 Cx15 x15 xm15 3.95175907226011e-09 Vx15 xm15 0 0 Gx15_2 x15 0 u2 0 0.00796721389180066 Rx16 x16 0 1 Cx16 x16 0 1.25490425570277e-08 Gx16_2 x16 0 u2 0 -0.948031806763662 Gyc1_1 y1 0 x1 0 -0.138989062060755 Gyc1_2 y1 0 x2 0 -0.0228686621642854 Gyc1_3 y1 0 x3 0 -1 Gyc1_4 y1 0 x4 0 -1 Gyc1_5 y1 0 x5 0 1 Gyc1_6 y1 0 x6 0 -1 Gyc1_7 y1 0 x7 0 -1 Gyc1_8 y1 0 x8 0 0.999804082821414 Gyc1_9 y1 0 x9 0 1 Gyc1_10 y1 0 x10 0 -1 Gyc1_11 y1 0 x11 0 0.809871147230155 Gyc1_12 y1 0 x12 0 0.941820669759408 Gyc1_13 y1 0 x13 0 -0.93505410807767 Gyc1_14 y1 0 x14 0 0.988848655186271 Gyc1_15 y1 0 x15 0 0.953486776095966 Gyc1_16 y1 0 x16 0 -1 Gyd1_1 y1 0 u1 0 0.603086046309566 Gyd1_2 y1 0 u2 0 -0.352316736727294 Gyc2_1 y2 0 x1 0 1 Gyc2_2 y2 0 x2 0 -1 Gyc2_3 y2 0 x3 0 0.900754754325028 Gyc2_4 y2 0 x4 0 0.996964039787101 Gyc2_5 y2 0 x5 0 -0.991558685615042 Gyc2_6 y2 0 x6 0 0.997618153616112 Gyc2_7 y2 0 x7 0 0.96120773249802 Gyc2_8 y2 0 x8 0 -1 Gyc2_9 y2 0 x9 0 -0.265675747275503 Gyc2_10 y2 0 x10 0 0.0684888346158697 Gyc2_11 y2 0 x11 0 -1 Gyc2_12 y2 0 x12 0 -1 Gyc2_13 y2 0 x13 0 1 Gyc2_14 y2 0 x14 0 -1 Gyc2_15 y2 0 x15 0 -1 Gyc2_16 y2 0 x16 0 0.999975807752118 Gyd2_1 y2 0 u1 0 -0.337219048696913 Gyd2_2 y2 0 u2 0 0.700211318479778 .ENDS