實驗1射頻濾波器的設計制作與調試(編輯修改稿)
2025-02-03 05:36 本頁面
【文章內容簡介】 放置在濾波器兩邊，用來定義端口 1和 2，點擊 圖標，放置兩個地，并按照下頁圖連接好電路。 ? 選擇 S參數(shù)掃描控件 放置在原理圖中，并設置掃描的頻率范圍和步長，頻率范圍根據(jù)濾波器的指標確定 (要包含通帶和阻帶的頻率范圍 )。 S參數(shù)仿真電路設置（續(xù)） 優(yōu)化目標的設置 ? 在原理圖設計窗口中選擇優(yōu)化工具欄 ? 選擇優(yōu)化設置控件 放置在原理圖中，雙擊該控件設置優(yōu)化方法及優(yōu)化次數(shù)。 ? 常用的優(yōu)化方法有 Random(隨機 )、Gradient(梯度 )等。 ? 隨機法通常用于大范圍搜索，梯度法則用于局部收斂 優(yōu)化目標的設置（續(xù)） ? 選擇優(yōu)化目標控件 Goal 放置在原理圖中，雙擊該控件設置其參數(shù)。 ? Expr是優(yōu)化目標名稱，其中 dB(S(2,1))表示以 dB為單位的 S21參數(shù)的值。 ? SimlnstanceName是仿真控件名稱，這里選擇 SP1 ? Min和 Max是優(yōu)化目標的最小與最大值。 ? Weight是指優(yōu)化目標的權重。 ? RangeVar[1]是優(yōu)化目標所依賴的變量 ， 這里為頻率freq。 ? RangeMin[1]和 RangeMax[1]是上述變量的變化范圍。 優(yōu)化目標的設置（續(xù)） 優(yōu)化目標的設置（續(xù)） ? 這里總共設置了四個優(yōu)化目標，前三個的優(yōu)化參數(shù)都是 S21， 用來設定濾波器的通帶和阻帶的頻率范圍及衰減情況 (這里要求通帶衰減小于 2 dB， 阻帶衰減大于 40 dB)， 最后一個的優(yōu)化參數(shù)是 S11， 用來設定通帶內的反射系數(shù) (這里要求小于 20 dB)， 具體數(shù)值見下頁圖。 ? 由于原理圖仿真和實際情況會有一定的偏差，在設定優(yōu)化參數(shù)時，可以適當增加通帶寬度。對于其它的參數(shù)，也可以根據(jù)優(yōu)化的結果進行一定的調整。 優(yōu)化目標的設置（續(xù)） 進行參數(shù)優(yōu)化 ? 設置完優(yōu)化目標后最好先把原理圖存儲一下，然后就可以進行參數(shù)優(yōu)化了。 ? 點擊工具欄中的 Simulate 按鈕就開始進行優(yōu)化仿真了。在優(yōu)化過程中會打開一個狀態(tài)窗口顯示優(yōu)化的結果(見下頁圖 )，其中的 CurrentEF表示與優(yōu)化目標的偏差，數(shù)值越小表示越接近優(yōu)化目標， 0表示達到了優(yōu)化目標，下面還列出了各優(yōu)化變量的值，當優(yōu)化結束時還會打開圖形顯示窗口。 ? 在一次優(yōu)化完成后，要點擊原理圖窗口菜單中的Simulate Update Optimization Values保存優(yōu)化后的變量值 (在 VAR控件上可以看到變量的當前值 )，否則優(yōu)化后的值將不保存。 進行參數(shù)優(yōu)化（續(xù)） ? 經(jīng)過數(shù)次優(yōu)化后， CurrentEf的值為 0，即為優(yōu)化結束。優(yōu)化過程中根據(jù)情況可能會對優(yōu)化目標、優(yōu)化變量的取值范圍、優(yōu)化方法及次數(shù)進行適當?shù)恼{整。 觀察仿真曲線 ? 優(yōu)化完成后必須關掉優(yōu)化控件，才能觀察仿真的曲線。方法是點擊原理圖工具欄中的 按鈕，然后點擊優(yōu)化控件 OPTIM， 則控件上打了紅叉表示已經(jīng)被關掉。 ? 要想使控件重新開啟，只需點擊工具欄中的 按鈕，然后點擊要開啟的控件，則控件上的紅叉消失，功能也重新恢復了。 ? 對于原理圖上其他的部件，如果想使其關 閉或開啟，也可以采取同樣的方法。 關閉優(yōu)化控件后的原理圖 觀察仿真曲線 ? 點擊工具欄中的 Simulate 按鈕進行仿真，仿真結束后會出現(xiàn)圖形顯
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