一种射频前端半实物建模方法、设备及介质与流程

本发明涉及电子，更为具体的，涉及一种射频前端半实物建模方法、设备及介质。

背景技术：

1、近年来，随着电子技术的发展，尤其是在卫星通信、雷达等领域，射频链路作为关键组成部分扮演着不可或缺的角色，直接影响系统的动态特性、灵敏度等重要性能指标。为追求更高性能、更多功能，各类系统射频链路逾趋复杂，且设计周期也在不断的压缩，这就要求在设计阶段就能够准确地评估和预测产品的性能，同时提高产品设计的准确性及可靠性，以尽早发现潜在问题并减少后期调试周期。

2、基于商用微波射频电路仿真软件ads的射频链路仿真是一种对设计产品指标可实现性较有效的预测方法，但是该仿真软件的仿真准确度对模型的准确度依赖极高，尤其是射频前端中各种非线性器件。因此，为提高系统仿真准确度，需要完成对射频前端链路中各器件的精准建模。目前常用的建模方法有行为级模型(即电路级别)，参数提取模型，小信号测试模型，基于x参数测试的模型等类型。不同的建模方法难易程度及模型准确度各有差别，最准确的是x参数建模，但是其测试方法及模型数据量最大如文献[1]和[2]，实现难度最大，且不包含噪声系数特性，其优势在于可以比较完整的表征大信号模型。行为级模型和小信号模型建模相对简单，但是其准确度要么不高要么就是无法表征非线性。

3、通过以上分析可以看出，这几类建模方法没有一种能完整、独立且低成本的实现常规接收射频链路的仿真建模需求，本领域人员亟待解决这一技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，具体针对ads仿真软件射频前端半实物仿真建模元器件参数提取困难的痛点，具有易操作及低测试成本的优点。

2、本发明的目的是通过以下方案实现的：

3、一种射频前端半实物建模方法，包括放大器与开关滤波器组，放大器位于射频前端的第一级，其输入端口为射频输入，输出端口与开关滤波器组的输入端口相连，开关滤波器组由单刀多掷开关及多个带通滤滤波器构成，从而实现特定频率的射频输出；放大器和开关滤波器组分别对应的放大器封装模型和开关滤波器组封装模型共同构建射频前端链路。

4、进一步地，所述放大器封装模型和开关滤波器组封装模型共同构建射频前端链路在ads仿真软件中共同构建射频前端链路，具体包括如下步骤：

5、放大器封装模型通过输入端口控件、放大器噪声系数行为级模型、放大器s参数模型、放大器增益压缩行为级模型、输出端口控件、多个dac控件和参数传递控件封装而成；开关滤波器组封装模型通过输入端口控件、前向开关组件、多类型滤波器组、后向开关组件以及输出端口控件封装而成。

6、进一步地，所述放大器噪声系数行为级模型中的噪声系数建模由dac控件一进行参数传递，所述dac控件一读取*.mdf格式的噪声系数文件，该mdf格式的噪声系数文件中定义了频率变量及噪声系数变量，以及对应频率下的噪声参数值，并通过参数传递控件映射到噪声系数行为级模型中。

7、进一步地，所述放大器s参数模型利用snp控件读取s2p格式的放大器s参数文件。

8、进一步地，所述放大器增益压缩行为级模型中的p1db和ip2参数分别由dac控件二和dac控件三进行参数传递；所述dac控件二读取*.mdf格式的p1db文件，dac控件三读取*.mdf格式的ip2文件，两种mdf格式的文件定义了频率变量及p1db变量和ip2变量，并包含对应频率下的变量参数值，最终由参数传递控件映射到放大器增益压缩行为级模型中。

9、进一步地，所述噪声系数文件由放大器厂家或实际参数测试值给出。

10、进一步地，所述s2p格式的放大器s参数文件定义了频率、对应频率不同端口间s参数幅度及幅度，进而能够实现放大器s参数的建模。

11、进一步地，所述多类型滤波器组包含具有不同频率选择特性的带通滤波器及一条直通链路，且其中每个带通滤波器的s参数特性由snp控件读取相应s2p格式的文件，从而实现滤波器对应s参数建模；滤波器对应s2p格式文件包含频率、对应频率s参数幅度及相位，不同滤波器的选择导通由前向开关组件及后向开关组件共同决定，并通过二进制开关参数s1～s6控制。

12、一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器加载时并执行如上任一项所述的方法。

13、一种计算机可读存储介质，在可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载并执行如上任一项所述的方法。

14、本发明的有益效果包括：

15、本发明通过改进，提出了一种简易的具有线性和非线性参数的射频前端半实物建模方法。具体而言，建立了一种新的放大器及开关滤波器组的封装模型，实现了射频前端的半实物建模，通过利用厂家、仿真、实测等方式提供相应器件的噪声系数、p-1值和s参数文件等，建立了一个不用去进行极端复杂的x参数测量就能得到所需的大小信号模型，操作简单，成本极低，数据量小，且基本能满足射频链路中实物建模的需求。

技术特征：

1.一种射频前端半实物建模方法，其特征在于，包括步骤：放大器(1)与开关滤波器组(2)，放大器(1)位于射频前端的第一级，其输入端口为射频输入，输出端口与开关滤波器组(2)的输入端口相连，开关滤波器组(2)由单刀多掷开关及多个带通滤滤波器构成，从而实现特定频率的射频输出；再利用放大器(1)和开关滤波器组(2)分别对应的放大器封装模型(3)和开关滤波器组封装模型(4)共同构建射频前端链路。

2.根据权利要求1所述的射频前端半实物建模方法，其特征在于，所述放大器封装模型(3)和开关滤波器组封装模型(4)共同构建射频前端链路在ads仿真软件中共同构建射频前端链路，具体包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的射频前端半实物建模方法，其特征在于，所述放大器噪声系数行为级模型(6)中的噪声系数建模由dac控件一(10)进行参数传递，所述dac控件一(10)读取*.mdf格式的噪声系数文件，该mdf格式的噪声系数文件中定义了频率变量及噪声系数变量，以及对应频率下的噪声参数值，并通过参数传递控件(13)映射到放大器噪声系数行为级模型(6)中。

4.根据权利要求1所述的射频前端半实物建模方法，其特征在于，所述放大器s参数模型(7)利用snp控件读取s2p格式的放大器s参数文件。

5.根据权利要求1所述的射频前端半实物建模方法，其特征在于，所述放大器增益压缩行为级模型(8)中的p1db和ip2参数分别由dac控件二(11)和dac控件三(12)进行参数传递；所述dac控件二(11)读取*.mdf格式的p1db文件，dac控件三(12)读取*.mdf格式的ip2文件，两种mdf格式的文件定义了频率变量及p1db变量和ip2变量，并包含对应频率下的变量参数值，最终由参数传递控件(13)映射到放大器增益压缩行为级模型(8)中。

6.根据权利要求3所述的射频前端半实物建模方法，其特征在于，所述噪声系数文件由放大器厂家或实际参数测试值给出。

7.根据权利要求4所述的射频前端半实物建模方法，其特征在于，所述s2p格式的放大器s参数文件定义了频率、对应频率不同端口间s参数幅度及幅度，进而能够实现放大器s参数的建模。

8.根据权利要求1所述的射频前端半实物建模方法，其特征在于，所述多类型滤波器组(15)包含具有不同频率选择特性的带通滤波器及一条直通链路，且其中每个带通滤波器的s参数特性由snp控件读取相应s2p格式的文件，从而实现滤波器对应s参数建模；滤波器对应s2p格式文件包含频率、对应频率s参数幅度及相位，不同滤波器的选择导通由前向开关组件(14)及后向开关组件(16)共同决定，并通过二进制开关参数s1～s6控制。

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器加载时并执行如权利要求1～8任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，在可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载并执行如权利要求1～8任一项所述的方法。

技术总结本发明公开了一种射频前端半实物建模方法、设备及介质，属于电子技术领域，包括步骤：放大器与开关滤波器组，放大器位于射频前端的第一级，其输入端口为射频输入，输出端口与开关滤波器组的输入端口相连，开关滤波器组由单刀多掷开关及多个带通滤滤波器构成，从而实现特定频率的射频输出；再利用放大器和开关滤波器组分别对应的放大器封装模型和开关滤波器组封装模型共同构建射频前端链路。本发明解决了ADS仿真软件射频前端半实物仿真建模元器件参数提取困难的痛点问题，具有易操作及低测试成本的优点。技术研发人员：苏祺,陈森,程尧,姚廷波,张文锋,米添,林宏声,王志豪受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第二十九研究所技术研发日：技术公布日：2024/9/9