高頻電子線路仿真實驗的設計與實現研究

萬家佑

（武昌理工學院 430223）

1 緒言

高頻電子線路作為通信類以及電子信息類技術中必不可少的環節被大眾所熟知和關注，從而引起了人們的學習和探索，如若想對高頻電子線路進行了解乃至研究，進行實驗操作是必不可少的，高頻電子線路實驗的內容兼具理論性、工程性以及實踐性，是較為復雜的內容。本文便是通過對高頻電子線路的仿真實驗特點進行分析，進而對高頻電子線路的仿真實驗進行設計和研究。

2 高頻電子線路仿真實驗的特點

與一般的研究實驗有所不同，高頻電子線路的仿真實驗更加具有內容上的針對性以及實際操作的可操作、可行性，不再是之前受到過多制約、實驗內容以及方法陳舊的實驗了。

此高頻電子線路仿真實驗主要是面對較為綜合類的實驗所設計的。由于一般基礎的高頻電子線路實驗要想順利、完滿的成功需要擁有較為成熟的硬件電路搭配完成，而一部分有一定提高性的、類型較為綜合的實驗通常內容較為單一，而且會受到其他因素的限制，不能很好地進行完成。而運用仿真實驗的軟件不僅可以擴大進行實驗的內容而且在操作上受局限的范圍較小，在實驗的時間上約束極小，這樣進行高頻電子的仿真實驗可以提高實驗的效率。

3 高頻電子線路仿真實驗的設計

在人們對于高頻電子線路的了解中，應該注重對整個有關高頻電子線路的體系進行認知，而非是對于個別的內容進行認知。在這種綜合類的實驗中，可以讓人們由進行實驗操作為出發點進而通過進行實驗對通信系統的概念能夠有所掌握并了解各個單元的電路之間的聯系。因此在對仿真實驗進行設計時，要凸顯自身的特點，這樣可以更好地對所設計方面的體系和結構進行了解。

3.1 針對電路原理進行的通信系統仿真實驗

在對于這方面的系統數學模型上，很多人僅僅是停留在對于公式上有所了解，而對于參數對信號變化是怎么樣造成影響的，還有這些公式之間所具有的什么樣關聯性，缺乏具體、形象的了解。因此以數學模型作為基礎設計了有關通信系統的仿真實驗，在這個實驗中通過以每一模塊有自己所代表的特定單元電路的實現原理為依據進行建立，在實驗的過程中，對實驗的仿真結果進行相應的分析，這樣可以加強人們對此的理解，人們也可以對仿真的參數進行修改以達到優化的目的。

3.2 針對硬件電路的仿真實驗

在對于電子技術方面進行學習研究時，對于高頻電子線路的分析探究是比不可少的，這類研究同樣也是進行硬件電路的測試，由此便產生了以硬件測試和軟件仿真優勢和特點進行結合的實驗，根據硬件電路的仿真實驗。

軟件仿真的實驗可以看到在有些硬件電路的實驗操作中沒有辦法觀測到的現象，例如，電路參數的優化、溫度和噪聲對電路產生的影響等等。同時，進行仿真實驗也是一種節約，可以進行多次的實驗和優化。

4 高頻電子線路仿真實驗的實現研究

4.1 模擬通信系統的仿真實驗研究

Matlab中的Simulink作為一種工具其具有可視化的功能，用戶可以根據方框圖進行建模，與傳統的仿真建模相比，其更具直觀、更加方便、靈活的優點被大眾所接受，廣泛的通信以及自動控制等等方面中去了。Matlab中的Simulink可以靈活簡潔的將數學模型轉為軟件模型，進而進行動態的仿真實驗，這種仿真注重了系統的概念，增加了實際的可操作性。

在操作的過程中，為了更為清楚的了解系統的結構、仿真模型和數學模型中的對應關系，所以在顯示界面，顯示波形的過程中同時還可以了解到具體發射和接收的系統。

4.2 電路仿真實驗研究

當前應用最為廣泛的計算機版電子電路的輔助設計軟件非Protel軟件莫屬。這款軟件區別于其他軟件的由于其具有相對強大的印制板設計功能以及電路原理圖設計等等功能。在通用電路這一模擬程序中作為優秀的典型，在高頻電子線路實驗中已經進行多方面應用。

4.3 發射機電路的仿真實驗研究

建立發射系統層次的原理圖是發射機電子線路仿真實驗的開始，根據原理圖可以看到每一組成部分的電路圖。根據載波發生器的電子線路仿真實驗來進行仿真分析，便可發現根據仿真基極的偏置電阻發生變化時，晶體管發射的極電流的變化。這種方法比較適用于設計電路時確定相對合適的靜態偏置電阻值。

（1）接收機電路仿真實驗研究

對于接收機的電子線路仿真實驗主要是為了二極管包絡檢波器進行檢波失真以及小信號調諧放大器的特有性能等等方面進行設計的。由于在進行這兩種類型電子線路的硬件實驗時發現，對硬件改變參數操作及其不方便，不僅耗費時間還耗費精力。所以根據這些實際操作中的問題出現了這類的仿真實驗，解決了這方面的一些問題。

5 結語

高頻電子線路仿真實驗要想實現預期的效果，對于仿真實驗內容的設計是極為關鍵的一點，不僅需要提前設計和制作與實驗有關的內容，還要將其與硬件的實驗進行結合。本文中所設計的兩類仿真實驗得以實現，也是一種對仿真技術發展的一種嘗試，同時為日后此類實驗提供了新的思路以及方法，所以相信今后的電子線路仿真實驗以及類似實驗能夠獲得新的發展。

[1] 王淑欽,徐博文.過程控制系統仿真軟件的實際與實現[J].實驗室研究與探索,2002,21(1):53255.

[2] 徐明遠,邵玉斌.Matlab仿真在通信與電子工程中的應用[M].西安:西安電子科技大學出版社,2005:137--142.

[3] 趙麗梅.Electronics workbench在電子技術仿真實驗中的運用[J].中國遠程教育,2001,(12):58.

[4] 高遠,姚澄,朱昌平.高頻電子線路仿真實驗的設計與實現[J].實驗室研究與探索,2009,28(2):5--8.