Анализ линии электропередачи

Обзор

В этом примере вы используете интерфейс командной строки RF Toolbox™, чтобы смоделировать временной ответ линии электропередачи параллельного диска. Вы анализируете сеть в частотный диапазон, вычисляете и строите график временной характеристики сети и экспортируете модель Verilog-A линии электропередачи для использования в уровень системы симуляциях.

Построение и моделирование линии электропередачи

Введите следующую команду в MATLAB^® приглашение создать схему (rfckt) объект для представления линии электропередачи, которая имеет длину 0,1 метра и ширину 0,05 метра:
```
tline = rfckt.parallelplate('LineLength',0.1,'Width',0.05);
```
Введите следующий набор команд в подсказке MATLAB, чтобы определить область значений частот, по которым можно анализировать линию электропередачи, и затем запустите анализ:
```
f = [1.0e9:1e7:2.9e9];
analyze(tline,f);
```

Вычислите передаточную функцию линии электропередачи и ответ во временной области

Эта часть примера иллюстрирует, как выполнить следующие задачи:

Вычислите передаточную функцию
Подгонка и валидация модели передаточной функции
Вычислите и постройте график отклика во временной области

Вычислите передаточную функцию

Введите следующую команду в подсказке MATLAB, чтобы извлечь вычисленные значения S-параметров и соответствующие значения частоты для линии электропередачи:
```
[S_Params, Freq] = extract(tline,'S_Parameters');
```
Введите следующую команду в подсказке MATLAB, чтобы вычислить передаточную функцию из данных частотной характеристики с помощью s2tf функция:
```
TrFunc = s2tf(S_Params);
```

Подгонка и валидация модели передаточной функции

В этой части примера вы подбираете рациональную модель функции к передаточной функции. Тулбокс хранит результаты аппроксимации в rfmodel объект. Вы используете RF Toolbox freqresp метод для подтверждения подгонки модели рациональной функции.

Введите следующую команду в подсказке MATLAB, чтобы подгонять рациональную функцию к вычисляемым данным и хранить 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 подсказку MATLAB, чтобы вычислить частотную характеристику подобранной модели данных:
```
[fresp,freq] = freqresp(RationalFunc,Freq);
```
Введите следующий набор команд в подсказку MATLAB, чтобы построить график амплитуды частотной характеристики подобранной модели данных и вычисленных 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 данных моделей очень близка к амплитуде вычисленных данных. Можно управлять компромиссом между точностью модели и сложностью модели, задавая необязательный аргумент допуска tol, к rationalfit функция, как описано в Represent Circuit Object with Объект модели.
Введите следующий набор команд в подсказку MATLAB, чтобы построить график угла фазы частотной характеристики подобранной модели данных 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
Угол фазы данных моделей очень близок к углу фазы вычисленных данных.

Вычислите и постройте график отклика во временной области

В этой части примера вы вычисляете и строите график временной характеристики линии электропередачи.

Введите следующий набор команд в подсказке MATLAB, чтобы создать случайный входной сигнал и вычислить временную характеристику, tresp, из подобранных моделей 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 подсказку MATLAB, чтобы построить график временной характеристики подобранной модели данных:
```
figure
plot(t,tresp)
xlabel('Time (seconds)')
ylabel('Response to Random Input Signal')
```

Экспорт модели Verilog-A

В этой части примера вы экспортируете модель Verilog-A линии электропередачи. Можно использовать эту модель в других инструментах симуляции для детального анализа во временной области и системных симуляциях.

Следующий код иллюстрирует, как использовать writeva метод для записи модуля Verilog-A для RationalFunc в файл tline.va. Модуль имеет один вход, tline_in, и один выход, tline_out. Метод возвращает status от True, если операция успешна, и False если это неудачно.

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

Для получения дополнительной информации о writeva метод и его аргументы, см. writeva страница с описанием..

Документация