宋澤瑞++張恒

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電子技術(shù)的需求日益增加，電子線路逐漸走進(jìn)人們的視野，被廣泛應(yīng)用到社會(huì)生活的各個(gè)方面。本文通過(guò)介紹高頻電子線路仿真實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于電路原理的通信系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)和基于硬件電路的仿真實(shí)驗(yàn)， 利用Matalb軟件中的SIMULINK仿真和PSPICE仿真軟件， 對(duì)模擬通信系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)和發(fā)射機(jī)與接收機(jī)部分電路仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬操作。說(shuō)明了仿真技術(shù)在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用方法和過(guò)程， 是對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方法和教學(xué)模式改革的探索與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：高頻電子線路；仿真實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）02-0183-01

1 高頻電子線路仿真實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

顧名思義，高頻電子線路的仿真實(shí)驗(yàn)與一般實(shí)驗(yàn)有所不同，在具體內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)操作上更具有針對(duì)性和可操作性，不再使用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和試驗(yàn)方法，在操作上實(shí)現(xiàn)了一定的創(chuàng)新性[1]。由于高頻電子線路實(shí)驗(yàn)的順暢完成需要有較為完備的硬件電路作為輔助，而其他部分具有相對(duì)提高性的、方法較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)通常過(guò)程較為綜合，容易受到外界因素的約束，制約實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性[2]。所以，通過(guò)運(yùn)用仿真實(shí)驗(yàn)的軟件可以擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容并且減少相關(guān)操作因素的制約，不受實(shí)驗(yàn)時(shí)間的約束，可以進(jìn)一步提高研究實(shí)驗(yàn)的效率。

2 對(duì)于高頻電子線路設(shè)計(jì)的仿真實(shí)驗(yàn)

人們?cè)趯?duì)高頻電子線路的研究時(shí)，過(guò)于關(guān)注對(duì)整個(gè)線路體系的認(rèn)識(shí)，而忽視對(duì)個(gè)別內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)知。在高頻電子線路的仿真實(shí)驗(yàn)中，可以讓研究者從實(shí)驗(yàn)操作的角度出發(fā)，在對(duì)通信系統(tǒng)概念有一定掌握的基礎(chǔ)上進(jìn)一步了解各個(gè)單元電路之間的聯(lián)系。因此，在仿真實(shí)驗(yàn)中，要注意突出電路本身的特征，才能夠更好地對(duì)所設(shè)計(jì)的方面的體系和結(jié)構(gòu)有系統(tǒng)的了解。

2.1 針對(duì)電路原理進(jìn)行的通信系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)

在對(duì)通信系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)時(shí)，很多研究者僅僅停留在了解公式的基礎(chǔ)上，而對(duì)于參數(shù)對(duì)信號(hào)變化的影響以及實(shí)驗(yàn)公式之間的聯(lián)系性沒(méi)有具體的、有針對(duì)性的了解。因此，選取數(shù)學(xué)模型作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)進(jìn)行有關(guān)通信系統(tǒng)的仿真實(shí)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)中可以依據(jù)每一模塊有實(shí)驗(yàn)原理的特定單元電路進(jìn)行建立，通過(guò)對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析和梳理，可以強(qiáng)化人們對(duì)此的理解，達(dá)到修改仿真參數(shù)并且優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的。

2.2 Matlab軟件中的Simulink的軟件設(shè)計(jì)

Matlab中的Simulink作為一種可視化的軟件工具，其不同之處在于可以創(chuàng)建有遞接結(jié)構(gòu)的模型，使得用戶可以創(chuàng)建自己個(gè)性化的子系統(tǒng)。此外，Simulink具有不同的模塊庫(kù)，方便了不同研究領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在高頻電子線路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中一般使用Simulink的輸入源、接收源和數(shù)學(xué)運(yùn)算等功能進(jìn)行軟件仿真設(shè)計(jì)。圖1為超外差接收機(jī)Matlab/Simulink仿真模型。

3 高頻電子線路仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)研究

3.1 模擬通信系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)研究

Matlab中的SMULNK工具可以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)模型到軟件模型的轉(zhuǎn)化，方便實(shí)驗(yàn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，這類仿真實(shí)驗(yàn)突出系統(tǒng)概念，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的順利完成具有更高的操作性。相比傳統(tǒng)的不可視建模實(shí)驗(yàn)，用戶可以對(duì)Matlab中的Simulink進(jìn)行直接的建模，在使用過(guò)程中更加的簡(jiǎn)單和方便，具有廣泛的通信以及自動(dòng)控制功能。在仿真實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程中，研究中還應(yīng)該充分關(guān)注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)類型，確定仿真模型與數(shù)學(xué)模型是否一一對(duì)應(yīng)。另外，研究者在顯示界面可以通過(guò)波形的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)一步分析具體發(fā)射和接收的環(huán)節(jié)。

3.2 對(duì)電路仿真實(shí)驗(yàn)的Protel軟件設(shè)計(jì)

Protel軟件是當(dāng)前高頻電子線路設(shè)計(jì)輔助軟件中應(yīng)用最廣泛的設(shè)計(jì)軟件之一，這款軟件區(qū)別于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)軟件的地方在于具有強(qiáng)大的印制板設(shè)計(jì)功能，可以進(jìn)行電路原理圖設(shè)計(jì)。作為通用模擬程序的有序典型，Protel軟件被應(yīng)用到高頻電子線路設(shè)計(jì)的很多方面。

4 結(jié)語(yǔ)

為了達(dá)到高頻電子線路仿真實(shí)驗(yàn)的預(yù)期效果，對(duì)于仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。研究人員要提前設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容，并且與實(shí)驗(yàn)的硬件進(jìn)行結(jié)合，本文所設(shè)計(jì)的兩種仿真實(shí)驗(yàn)是對(duì)仿真技術(shù)發(fā)展的進(jìn)一步探索，希望可以為日后這類實(shí)驗(yàn)提供一些借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]趙偉娜，馮娟.“高頻電子線路”啟發(fā)式教學(xué)方法探討[J].福建電腦，2016，（11）：91+126.

[2]黃鵬.醫(yī)療方艙電磁兼容設(shè)計(jì)與基于FEKO系統(tǒng)仿真軟件的仿真研究[D].中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院，2016.