Анализ линии передачи

Обзор

В этом примере интерфейс командной строки RF Toolbox™ используется для моделирования отклика во временной области линии передачи параллельных пластин. Вы анализируете сеть в частотной области, вычисляете и строите график отклика сети во временной области и экспортируете модель линии передачи Verilog-A для использования в моделировании на уровне системы.

Построение и моделирование линии передачи

Введите следующую команду в приглашении MATLAB ® для создания цепи (rfckt) объект для представления линии электропередачи длиной 0,1 метра и шириной 0,05 метра:
```
tline = rfckt.parallelplate('LineLength',0.1,'Width',0.05);
```
Введите следующий набор команд в подсказке MATLAB, чтобы определить диапазон частот для анализа линии передачи, а затем выполните анализ:
```
f = [1.0e9:1e7:2.9e9];
analyze(tline,f);
```

Вычисление функции передачи по линии передачи и ответа временной области

В этой части примера показано, как выполнять следующие задачи:

Расчет передаточной функции
Подгонка и проверка модели передаточной функции
Вычислите и постройте график ответа временной области

Расчет передаточной функции

Введите следующую команду в подсказке MATLAB, чтобы извлечь вычисленные значения S-параметра и соответствующие значения частоты для линии передачи:
```
[S_Params, Freq] = extract(tline,'S_Parameters');
```
Введите следующую команду в подсказке MATLAB для вычисления передаточной функции из данных частотного отклика с помощью s2tf функция:
```
TrFunc = s2tf(S_Params);
```

Подгонка и проверка модели передаточной функции

В этой части примера модель рациональной функции подгоняется к передаточной функции. Панель инструментов хранит результаты фитинга в rfmodel объект. Вы используете RF Toolbox freqresp способ проверки соответствия модели рациональной функции.

Введите следующую команду в подсказке MATLAB, чтобы подогнать рациональную функцию к вычисленным данным и сохранить результат в rfmodel объект:
```
RationalFunc = rationalfit(Freq,TrFunc)
```
```
RationalFunc = 
   rfmodel.rational with properties:

        A: [7x1 double]
        C: [7x1 double]
        D: 0
    Delay: 0
     Name: 'Rational Function'
```
Введите следующую команду в подсказке MATLAB для вычисления частотной характеристики данных подогнанной модели:
```
[fresp,freq] = freqresp(RationalFunc,Freq);
```
Введите следующий набор команд в подсказке MATLAB для построения графика амплитуды частотной характеристики соответствующих данных модели и рассчитанных данных:
```
figure
plot(freq/1e9,20*log10(abs(fresp)),freq/1e9,20*log10(abs(TrFunc)))
xlabel('Frequency, GHz')
ylabel('Amplitude, dB')
legend('Fitted Model Data','Computed Data')
```
Примечание
Амплитуда модельных данных очень близка к амплитуде вычисленных данных. Можно управлять компромиссом между точностью модели и сложностью модели, указывая необязательный аргумент допуска. tol, в rationalfit , как описано в разделе «Представление объекта цепи с объектом модели».
Введите следующий набор команд в подсказке MATLAB для построения фазового угла частотной характеристики данных подогнанной модели и вычисленных данных:
```
figure
plot(freq/1e9,unwrap(angle(fresp)),...
     freq/1e9,unwrap(angle(TrFunc)))
xlabel('Frequency, GHz')
ylabel('Phase Angle, radians')
legend('Fitted Data','Computed Data')
```
Примечание
Фазовый угол данных модели очень близок к фазовому углу вычисленных данных.

Вычислите и постройте график ответа временной области

В этой части примера выполняется вычисление и построение графика отклика линии передачи во временной области.

Введите следующий набор команд в подсказке MATLAB для создания случайного входного сигнала и вычисления временного отклика. tresp, данных подогнанной модели к входному сигналу:

SampleTime = 1e-12;
NumberOfSamples = 1e4;
OverSamplingFactor = 25;
InputTime = double((1:NumberOfSamples)')*SampleTime;
InputSignal = ...
     sign(randn(1, ceil(NumberOfSamples/OverSamplingFactor)));
InputSignal = repmat(InputSignal, [OverSamplingFactor, 1]);
InputSignal = InputSignal(:);

[tresp,t] = timeresp(RationalFunc,InputSignal,SampleTime);

Введите следующий набор команд в подсказке MATLAB, чтобы отобразить отклик на время данных подогнанной модели:
```
figure
plot(t,tresp)
xlabel('Time (seconds)')
ylabel('Response to Random Input Signal')
```

Экспорт модели Verilog-A

В этой части примера выполняется экспорт модели линии передачи Verilog-A. Эту модель можно использовать в других инструментах моделирования для подробного анализа временной области и моделирования системы.

Следующий код иллюстрирует использование writeva метод записи модуля Verilog-A для RationalFunc в файл tline.va. Модуль имеет один вход, tline_inи один выход, tline_out. Метод возвращает status из True, если операция выполнена успешно, и False если это неуспешно.

status = writeva(RationalFunc,'tline','tline_in','tline_out')

Для получения дополнительной информации о writeva метод и его аргументы см. в writeva справочная страница..

Документация