实验7谐波平衡法仿真

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1、实验七、谐波平衡法仿真概述本练习将继续进行1.9G放大器（amp_1900)的设计和给出谐波平衡仿真器的基本知识，谐波平衡仿真能分析频谱、压缩输出功率，计算TOI和其它一些非线性测量。任务l建立并运行一个基频谐波平衡仿真。l建立并运行一个双频谐波平衡仿真。l应用仿真和源控制的变量。l测试增益，压缩功率输出，资用功率，噪声系数，三阶交调（IP3)和其它一些特性。l在谐波平衡(HB)数据中运用ts（时间序列）变换。l方程式、平面曲线和MIX表格的操作。目录1.建立一个具有P＿1基频源的电路……………………

2、…………………1162.建立一个单音（one-tone)谐波平衡仿真…………………………………1163.对Vout以dBm为单位写一个测量方程式并仿真………………………1164.对频谱、方程和节点电压的ts（时间序列）作图………………………1175.运用函数和索引对Vout和Mix进行操作………………………………1186.对传递功率和Zin进行仿真……………………………………………1207.运用XDB仿真器对增益压缩进行测试…………………………………1218.对扫描的功率的压缩状况进行仿真………………

3、……………………1229.对不同的增益、功率和线性方程作图……………………………………12410.带变量的双音（two-tone）谐波平衡仿真………………………………12511.运用方程获取和控制谐波平衡数据……………………………………12612.对IP3或TOI(3阶交截点）仿真…………………………………………12713.选作一针对TOI测量作RF功率扫描……………………………………128131步骤1．建立一个具有P-I基频源的电路a．如果文件system_prj仍然打开，就关掉它。然后，打开任务a

4、mp_1900和原理图s_final。b．用一个新名称：hb_basic保存原理图s_final。删除所有仿真测量组件及输入端口(Term)。如下图一样开始建立设置。c．为RF输入端插入一个P_1Tone（从source_FreqDomain面板调入）。d．如图示输入4个pinlabels（nodenames节点名）：Vin，Vout，VC和VB，这样电压在数据组（dataset）中是可用的。e．如图设置RF源：Freq（频率）=1900MHz，同时，去掉极性（Polar）函数，只剩dbm_to_wa

5、tts函数：P=dbmtow（-40）。同时将源的名称转换为RF_source。端口数被定义为Num=1。2.建立一个单音谐波平衡仿真a．进入Simulation-HB面板并如下图在原理图上放入谐波平衡仿真控制器。b．在屏幕上进行频率设置：改变频率为Freq[l]=1900MHz，使其与P_lTone源的频率相匹配。3.对Vout以dBmofVout）写一个测量方程式并仿真131a．从仿真面板中，在原理图上插入一个测量方程（measurementequation）。b．写一个方程式，计算在Vout点的

6、输出功率用dBm表示：dbm_out=dBm(Vout［1］),方括号[1］中的数字指的是在分析中计算频率的索引值。当Order=3时，索引值表示为：index[0]是直流，index[l]是1900MHz，index[2]是二次谐波即3800MHz。index[3]是指三次谐波。因此，方程式应只表示以dBm表示的1900MHz的输出功率。c．仿真—现在应该没有任何警告和错误信息。d．改变谐波平衡控制器的频率为：Freq[1]=1800MHz。现在，再次仿真，并阅读错误信息—源的频率与谐波平衡器频率1

7、800MHz相差100MHz。当源频率与控制器频率不同时，就会出现这种常见的错误。e．重新设置谐波平衡控制器频率，改为：Freq[1]=1900MHz并再次仿真。4.对频谱、方程和节点电压的ts（时间序列）作图a．在数据显示中，对Vout(dBm)作图。同时，插入一个dbm_out列表。无论你何时写入一个测量方程，该列表都将出现在数据组中。这两个值应该与下图所示相同。b．把一个Marker（标记）放在基频上，并验证你的放大器在1.9GHz频率点上当输出功率dBm=-4.876时，是否有大约35dB的增

8、益。131结果的备注：若在仿真控制器中将Order设为3，你将得到3个频率：一个基波和两个谐波。DC成分也总是出现在图中，因为谐波平衡法总是要计算DC的收敛。c．插入一个stacked矩形图并插入两个数据轨迹作为时域信号：Vin和Vout。ts（时间序列）函数作用于谐波平衡法并将结果转换到时域。在这个例子中，你将发现放大器并不是如你希望的那样转换信号。在下图中这两个信号被分离成两个图。如图示把Maker放在同一时间点。d．在轨迹图中（如图）直接把Vout