Dinhi, ang upat ka sukaranan nga mga kinaiya sa mga sirkito sa frequency sa radyo mahubad gikan sa upat ka mga aspeto: interface sa frequency sa radyo, gamay nga gitinguha nga signal, dako nga signal sa interference, ug kasikbit nga interference sa channel, ug ang hinungdanon nga mga hinungdan nga nanginahanglan espesyal nga atensyon sa proseso sa pagdesinyo sa PCB gihatag.

Radio frequency interface sa radio frequency circuit simulation

Ang wireless transmitter ug receiver kay conceptually gibahin sa duha ka bahin: base frequency ug radio frequency. Ang sukaranan nga frequency naglakip sa frequency range sa input signal sa transmitter ug ang frequency range sa output signal sa receiver. Ang bandwidth sa sukaranan nga frequency nagtino sa sukaranan nga rate kung diin ang datos mahimong modagayday sa sistema. Ang base frequency gigamit aron sa pagpalambo sa kasaligan sa data stream ug pagpakunhod sa load nga gipahamtang sa transmitter sa transmission medium ubos sa usa ka piho nga data transmission rate. Busa, daghang kahibalo sa pagproseso sa signal sa engineering ang gikinahanglan sa pagdesinyo sa usa ka sukaranan nga frequency circuit sa usa ka PCB. Ang radio frequency circuit sa transmitter mahimong mabag-o ug mabag-o ang giproseso nga signal sa baseband sa usa ka gitudlo nga channel, ug i-inject kini nga signal sa medium nga transmission. Sa kasukwahi, ang radio frequency circuit sa receiver makakuha sa signal gikan sa transmission medium, ug mabag-o ug makunhuran ang frequency sa base frequency.
Ang transmitter adunay duha ka nag-unang katuyoan sa disenyo sa PCB: Ang una mao nga kinahanglan silang magpadala usa ka piho nga gahum samtang nag-usik sa labing gamay nga gahum nga mahimo. Ang ikaduha mao nga dili sila makabalda sa normal nga operasyon sa mga transceiver sa kasikbit nga mga kanal. Kutob sa receiver, adunay tulo ka nag-unang PCB design mga tumong: una, sila kinahanglan nga tukma pagpasig-uli sa gagmay nga mga signal; ikaduha, sila kinahanglan nga makahimo sa pagtangtang sa makabalda signal sa gawas sa gitinguha nga channel; ug sa katapusan, sama sa transmitter, sila kinahanglan nga mogamit sa gahum Gamay kaayo.

Dako nga interference signal sa radio frequency circuit simulation

Ang tigdawat kinahanglan nga sensitibo kaayo sa gagmay nga mga signal, bisan kung adunay daghang mga signal sa interference (obstructions). Kini nga sitwasyon mahitabo kung mosulay sa pagdawat sa usa ka huyang o layo nga transmission signal, ug ang usa ka gamhanan nga transmitter sa duol nagsibya sa usa ka kasikbit nga channel. Ang makabalda nga signal mahimong 60 ngadto sa 70 dB nga mas dako kay sa gipaabot nga signal, ug kini mahimong matabonan sa usa ka dako nga kantidad sa panahon sa input phase sa receiver, o ang receiver makamugna og sobra nga kasaba sa panahon sa input phase aron babagan ang pagdawat sa normal nga mga signal. . Kung ang tigdawat madala ngadto sa usa ka non-linear nga rehiyon pinaagi sa interference source sa panahon sa input stage, ang duha ka mga problema sa ibabaw mahitabo. Aron malikayan kini nga mga problema, ang atubangan nga tumoy sa tigdawat kinahanglan nga linear kaayo.
Busa, ang "linearity" usa usab ka importante nga konsiderasyon sa disenyo sa PCB sa receiver. Tungod kay ang receiver usa ka narrowband circuit, ang nonlinearity gisukod pinaagi sa pagsukod sa "intermodulation distortion". Kini naglakip sa paggamit sa duha ka sine wave o cosine waves nga adunay susama nga mga frequency ug nahimutang sa center band aron sa pagpadagan sa input signal, ug dayon pagsukod sa produkto sa intermodulation niini. Sa kinatibuk-an nga pagsulti, ang SPICE usa ka us aka oras ug gasto nga kusog nga simulation software, tungod kay kinahanglan kini maghimo daghang mga kalkulasyon sa loop aron makuha ang gikinahanglan nga resolusyon sa frequency aron masabtan ang pagtuis.

Gamay nga gipaabot nga signal sa RF circuit simulation

Ang tigdawat kinahanglan nga sensitibo kaayo aron makit-an ang gagmay nga mga signal sa input. Sa kinatibuk-an nga pagsulti, ang gahum sa pag-input sa tigdawat mahimong ingon ka gamay sa 1 μV. Ang pagkasensitibo sa tigdawat limitado sa kasaba nga namugna sa input circuit niini. Busa, ang kasaba usa ka hinungdanon nga konsiderasyon sa disenyo sa PCB sa tigdawat. Dugang pa, ang abilidad sa pagtagna sa kasaba gamit ang mga himan sa simulation kinahanglanon. Ang Figure 1 usa ka tipikal nga superheterodyne receiver. Ang nadawat nga signal gisala una, ug dayon ang input signal gipadako sa usa ka low noise amplifier (LNA). Dayon gamita ang unang lokal nga oscillator (LO) sa pagsagol niini nga signal aron ma-convert kini nga signal ngadto sa intermediate frequency (IF). Ang pasundayag sa kasaba sa front-end circuit nag-agad sa LNA, mixer ug LO. Bisan kung ang tradisyonal nga pag-analisar sa ingay sa SPICE makit-an ang kasaba sa LNA, wala’y kapuslanan alang sa mixer ug LO, tungod kay ang kasaba sa kini nga mga bloke seryoso nga maapektuhan sa dako nga signal sa LO.
Ang usa ka gamay nga signal sa pag-input nanginahanglan sa tigdawat nga adunay usa ka maayo nga function sa amplification, ug kasagaran nanginahanglan usa ka ganansya nga 120 dB. Sa ingon ka taas nga ganansya, ang bisan unsang signal nga giubanan gikan sa katapusan sa output balik sa katapusan sa input mahimong hinungdan sa mga problema. Ang importante nga rason sa paggamit sa superheterodyne receiver nga arkitektura mao nga kini maka-apod-apod sa ganansya sa pipila ka mga frequency sa pagpakunhod sa kahigayonan sa pagkabit. Kini usab naghimo sa frequency sa unang LO nga lahi gikan sa frequency sa input signal, nga makapugong sa dagkong interference signal gikan sa "kontaminado" ngadto sa gagmay nga input signal.
Alang sa lainlaing mga hinungdan, sa pipila ka mga wireless nga sistema sa komunikasyon, ang direkta nga pagkakabig o arkitektura sa homodyne mahimong makapuli sa superheterodyne nga arkitektura. Sa kini nga arkitektura, ang RF input signal direkta nga nakabig sa sukaranan nga frequency sa usa ka lakang. Busa, ang kadaghanan sa ganansya anaa sa sukaranan nga frequency, ug ang frequency sa LO ug ang input signal parehas. Sa kini nga kaso, ang impluwensya sa usa ka gamay nga kantidad sa pagdugtong kinahanglan nga masabtan, ug ang usa ka detalyado nga modelo sa "salaag nga agianan sa signal" kinahanglan nga maestablisar, sama sa: pagdugtong pinaagi sa substrate, package pin, ug bonding wires (Bondwire) tali sa coupling, ug ang coupling pinaagi sa linya sa kuryente.

Kasikbit nga channel interference sa radio frequency circuit simulation

Ang pagtuis usab adunay hinungdanon nga papel sa transmitter. Ang non-linearity nga gihimo sa transmitter sa output circuit mahimong mokaylap sa bandwidth sa gipasa nga signal sa kasikbit nga mga kanal. Kini nga panghitabo gitawag nga "spectral regrowth". Sa dili pa moabot ang signal sa power amplifier (PA) sa transmitter, limitado ang bandwidth niini; apan ang "intermodulation distortion" sa PA maoy hinungdan sa pag-usbaw pag-usab sa bandwidth. Kung ang bandwidth madugangan pag-ayo, ang transmitter dili makatubag sa mga kinahanglanon sa kuryente sa mga kasikbit nga mga kanal niini. Kung nagpadala mga digital nga modulated signal, sa tinuud, ang SPICE dili magamit aron matagna ang dugang nga pagtubo sa spectrum. Tungod kay ang pagpasa sa mga 1,000 nga mga simbolo (simbolo) kinahanglan nga simulate aron makakuha usa ka representante nga spectrum, ug ang mga high-frequency nga mga balud sa carrier kinahanglan nga gihiusa, nga maghimo sa SPICE nga transient analysis nga dili praktikal.