高频电子线路仿真实验的设计与实现研究

万家佑

（武昌理工学院 430223）

1 绪言

高频电子线路作为通信类以及电子信息类技术中必不可少的环节被大众所熟知和关注，从而引起了人们的学习和探索，如若想对高频电子线路进行了解乃至研究，进行实验操作是必不可少的，高频电子线路实验的内容兼具理论性、工程性以及实践性，是较为复杂的内容。本文便是通过对高频电子线路的仿真实验特点进行分析，进而对高频电子线路的仿真实验进行设计和研究。

2 高频电子线路仿真实验的特点

与一般的研究实验有所不同，高频电子线路的仿真实验更加具有内容上的针对性以及实际操作的可操作、可行性，不再是之前受到过多制约、实验内容以及方法陈旧的实验了。

此高频电子线路仿真实验主要是面对较为综合类的实验所设计的。由于一般基础的高频电子线路实验要想顺利、完满的成功需要拥有较为成熟的硬件电路搭配完成，而一部分有一定提高性的、类型较为综合的实验通常内容较为单一，而且会受到其他因素的限制，不能很好地进行完成。而运用仿真实验的软件不仅可以扩大进行实验的内容而且在操作上受局限的范围较小，在实验的时间上约束极小，这样进行高频电子的仿真实验可以提高实验的效率。

3 高频电子线路仿真实验的设计

在人们对于高频电子线路的了解中，应该注重对整个有关高频电子线路的体系进行认知，而非是对于个别的内容进行认知。在这种综合类的实验中，可以让人们由进行实验操作为出发点进而通过进行实验对通信系统的概念能够有所掌握并了解各个单元的电路之间的联系。因此在对仿真实验进行设计时，要凸显自身的特点，这样可以更好地对所设计方面的体系和结构进行了解。

3.1 针对电路原理进行的通信系统仿真实验

在对于这方面的系统数学模型上，很多人仅仅是停留在对于公式上有所了解，而对于参数对信号变化是怎么样造成影响的，还有这些公式之间所具有的什么样关联性，缺乏具体、形象的了解。因此以数学模型作为基础设计了有关通信系统的仿真实验，在这个实验中通过以每一模块有自己所代表的特定单元电路的实现原理为依据进行建立，在实验的过程中，对实验的仿真结果进行相应的分析，这样可以加强人们对此的理解，人们也可以对仿真的参数进行修改以达到优化的目的。

3.2 针对硬件电路的仿真实验

在对于电子技术方面进行学习研究时，对于高频电子线路的分析探究是比不可少的，这类研究同样也是进行硬件电路的测试，由此便产生了以硬件测试和软件仿真优势和特点进行结合的实验，根据硬件电路的仿真实验。

软件仿真的实验可以看到在有些硬件电路的实验操作中没有办法观测到的现象，例如，电路参数的优化、温度和噪声对电路产生的影响等等。同时，进行仿真实验也是一种节约，可以进行多次的实验和优化。

4 高频电子线路仿真实验的实现研究

4.1 模拟通信系统的仿真实验研究

Matlab中的Simulink作为一种工具其具有可视化的功能，用户可以根据方框图进行建模，与传统的仿真建模相比，其更具直观、更加方便、灵活的优点被大众所接受，广泛的通信以及自动控制等等方面中去了。Matlab中的Simulink可以灵活简洁的将数学模型转为软件模型，进而进行动态的仿真实验，这种仿真注重了系统的概念，增加了实际的可操作性。

在操作的过程中，为了更为清楚的了解系统的结构、仿真模型和数学模型中的对应关系，所以在显示界面，显示波形的过程中同时还可以了解到具体发射和接收的系统。

4.2 电路仿真实验研究

当前应用最为广泛的计算机版电子电路的辅助设计软件非Protel软件莫属。这款软件区别于其他软件的由于其具有相对强大的印制板设计功能以及电路原理图设计等等功能。在通用电路这一模拟程序中作为优秀的典型，在高频电子线路实验中已经进行多方面应用。

4.3 发射机电路的仿真实验研究

建立发射系统层次的原理图是发射机电子线路仿真实验的开始，根据原理图可以看到每一组成部分的电路图。根据载波发生器的电子线路仿真实验来进行仿真分析，便可发现根据仿真基极的偏置电阻发生变化时，晶体管发射的极电流的变化。这种方法比较适用于设计电路时确定相对合适的静态偏置电阻值。

（1）接收机电路仿真实验研究

对于接收机的电子线路仿真实验主要是为了二极管包络检波器进行检波失真以及小信号调谐放大器的特有性能等等方面进行设计的。由于在进行这两种类型电子线路的硬件实验时发现，对硬件改变参数操作及其不方便，不仅耗费时间还耗费精力。所以根据这些实际操作中的问题出现了这类的仿真实验，解决了这方面的一些问题。

5 结语

高频电子线路仿真实验要想实现预期的效果，对于仿真实验内容的设计是极为关键的一点，不仅需要提前设计和制作与实验有关的内容，还要将其与硬件的实验进行结合。本文中所设计的两类仿真实验得以实现，也是一种对仿真技术发展的一种尝试，同时为日后此类实验提供了新的思路以及方法，所以相信今后的电子线路仿真实验以及类似实验能够获得新的发展。

[1] 王淑钦,徐博文.过程控制系统仿真软件的实际与实现[J].实验室研究与探索,2002,21(1):53255.

[2] 徐明远,邵玉斌.Matlab仿真在通信与电子工程中的应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005:137--142.

[3] 赵丽梅.Electronics workbench在电子技术仿真实验中的运用[J].中国远程教育,2001,(12):58.

[4] 高远,姚澄,朱昌平.高频电子线路仿真实验的设计与实现[J].实验室研究与探索,2009,28(2):5--8.