Quattru caratteristiche basi di u circuitu PCB RF

Quì, e quattru caratteristiche basi di i circuiti di freccia di radio seranu interpretate da quattru aspetti: interfaccia di freccia radio, signale di freccia di freccia, signale desideratu, grande signale di interferenza è interferenza di canali adiacenti, è i fatturi impurtanti chì necessitanu una attenzione speciale in u prucessu di cuncepimentu di PCB sò dati.

 

Interfaccia di radiofrequenza di simulazione di circuitu di radiofrequenza

U trasmettitore è u ricevitore wireless sò divisi conceptualmente in duie parti: frequenza di basa è frequenza radio. A frequenza fundamentale include a gamma di freccia di u signale di input di u trasmettitore è a gamma di freccia di u signale di output di u ricevitore. A larghezza di banda di a freccia fundamentale determina a freccia fundamentale à quale e dati ponu flussu in u sistema. A frequenza di basa hè aduprata per migliurà l'affidabilità di u flussu di dati è riduce a carica imposta da u trasmettitore nantu à u mediu di trasmissione sottu un ritmu specificu di trasmissione di dati. Per quessa, una quantità di cunniscenze di l'ingegneria di trasfurmazioni di signali hè necessaria quandu si cuncepisce un circuitu di frequenza fundamentale nantu à un PCB. U circuitu di radiofrequenza di u trasmettitore pò cunvertisce è cunvertisce u signale di a banda di basa trattatu à un canale designatu, è inject stu signale in u mediu di trasmissione. À u cuntrariu, u circuitu di freccia radio di u ricevitore pò ottene u signale da u mediu di trasmissione, è cunvertisce è riduce a frequenza à a frequenza di basa.
U trasmettitore hà dui scopi principali di cuncepimentu di PCB: U primu hè chì deve trasmette una putenza specifica mentre cunsuma u minimu putere pussibule. U sicondu hè chì ùn ponu micca interferiscenu cù u funziunamentu normale di transceivers in i canali adiacenti. In quantu à u ricivitore, ci sò trè scopi principali di designu di PCB: prima, anu da restituurà accuratamente i picculi signali; secondu, deve esse capaci di caccià i signali interferenti fora di u canali desideratu; è l'ultimu, cum'è u trasmettitore, anu da cunsumà energia Moltu chjucu.

Segnale di grande interferenza di simulazione di circuitu di radiofrequenza

U receptore deve esse assai sensibile à i signali chjuchi, ancu quandu ci sò signali di interferenza grande (obstruczioni). Sta situazione si verifica quandu si prova di riceve un signalu di trasmissione debbule o di longa distanza, è un trasmettitore putente vicinu trasmette in un canale adiacente. U signale interferente pò esse da 60 à 70 dB più grande di u signale previstu, è pò esse coperto in una grande quantità durante a fase di input di u ricevitore, o u ricevitore pò generà un rumore eccessivu durante a fase di input per bluccà a ricezione di signali normali. . Se u ricevitore hè guidatu in una regione non lineale da a fonte d'interferenza durante a tappa di input, i dui prublemi di sopra saranu. Per evitari questi prublemi, u front end di u receptore deve esse assai lineare.
Dunque, a "linearità" hè ancu una cunsiderazione impurtante in u disignu di PCB di u ricevitore. Siccomu u ricevitore hè un circuitu di banda stretta, a non-linearità hè misurata per mezu di a "distorsione di intermodulazione". Questu implica l'usu di duie onde sinusoidali o onde cosenu cù frequenze simili è situate in a banda centrale per guidà u signale di input, è poi misurà u pruduttu di a so intermodulazione. In generale, SPICE hè un software di simulazione chì richiede tempu è costu, perchè deve esse realizatu parechji calculi di loop per ottene a risoluzione di frequenza necessaria per capisce a distorsione.

 

Picculu signalu previstu in a simulazione di circuitu RF

 

U ricevitore deve esse assai sensibule per detectà picculi signali di input. In generale, a putenza di input di u ricevitore pò esse chjuca cum'è 1 μV. A sensibilità di u ricevitore hè limitata da u rumore generatu da u so circuitu di input. Dunque, u rumore hè una cunsiderazione impurtante in u disignu di u PCB di u ricevitore. Inoltre, a capacità di predichendu u rumore cù strumenti di simulazione hè indispensabile. A figura 1 hè un receptore supereterodinu tipicu. U signale ricivutu hè filtratu prima, è dopu u signale di input hè amplificatu da un amplificatore à pocu rumore (LNA). Allora aduprate u primu oscillatore lucale (LO) per mischjà cù stu signalu per cunvertisce stu signalu in una freccia intermedia (IF). U rendiment di u rumore di u circuitu front-end dipende principalmente da u LNA, mixer è LO. Ancu l'analisi tradiziunale di u rumore SPICE pò truvà u rumore di u LNA, hè inutilità per u mixer è LO, perchè u rumore in questi blocchi serà seriamente affettatu da u grande signalu LO.
Un picculu signale di input richiede chì u ricevitore hà una grande funzione di amplificazione, è generalmente richiede un guadagnu di 120 dB. Cù un guadagnu cusì altu, qualsiasi signale accoppiatu da a fine di output à l'estremità di input pò causà prublemi. U mutivu impurtante per aduprà l'architettura di u receptore superheterodina hè chì pò distribuisce u guadagnu in parechje frequenze per riduce a chance d'accoppiamentu. Questu hè ancu chì a freccia di u primu LO differisce da a freccia di u signale di input, chì pò impedisce chì i grandi signali di interferenza sò "contaminati" à i signali di input chjuchi.
Per diverse ragioni, in certi sistemi di cumunicazione wireless, a cunversione diretta o l'architettura omodina pò rimpiazzà l'architettura superheterodina. In questa architettura, u signale di input RF hè direttamente cunvertitu à a frequenza fundamentale in un unicu passu. Dunque, a maiò parte di u guadagnu hè in a freccia fundamentale, è a freccia di u LO è u signale di input hè a stessa. In questu casu, l'influenza di una piccula quantità di accoppiamentu deve esse capitu, è deve esse stabilitu un mudellu detallatu di a "stray signal path", cum'è: accoppiamentu à traversu u sustrato, pins di pacchettu è fili di ligame (Bondwire) trà u sustrato. coupling, è l'accoppiamentu attraversu a linea elettrica.

 

Interferenza di u canali adiacenti in a simulazione di circuitu di freccia radio

 

A distorsione ghjoca ancu un rolu impurtante in u trasmettitore. A non-linearità generata da u trasmettitore in u circuitu di output pò sparghje a larghezza di banda di u signale trasmessu in i canali adiacenti. Stu fenominu hè chjamatu "regrossu spettrale". Prima chì u signale ghjunghje à l'amplificatore di putenza di u trasmettitore (PA), a so larghezza di banda hè limitata; ma a "distorsione di intermodulazione" in u PA pruvucarà a larghezza di banda per aumentà di novu. Se a larghezza di banda hè aumentata troppu, u trasmettitore ùn serà micca capaci di risponde à i requisiti di putenza di i so canali adiacenti. Quandu trasmettenu signali modulati digitalmente, in fattu, SPICE ùn pò micca esse usatu per predichendu a crescita ulteriore di u spettru. Perchè a trasmissioni di circa 1 000 simboli (simbulu) deve esse simulatu per ottene un spettru rappresentativu, è l'onda di traspurtadore d'alta freccia deve esse cumminata, chì rende l'analisi transitoria SPICE impraticabile.