Her vil de fire grundlæggende karakteristika for radiofrekvenskredsløb blive fortolket ud fra fire aspekter: radiofrekvensgrænseflade, lille ønsket signal, stort interferenssignal og tilstødende kanalinterferens, og de vigtige faktorer, der kræver særlig opmærksomhed i PCB-designprocessen, er givet.

Radiofrekvensgrænseflade til simulering af radiofrekvenskredsløb

Den trådløse sender og modtager er konceptuelt opdelt i to dele: basisfrekvens og radiofrekvens. Grundfrekvensen inkluderer frekvensområdet for senderens indgangssignal og frekvensområdet for modtagerens udgangssignal. Båndbredden af ​​den fundamentale frekvens bestemmer den fundamentale hastighed, hvormed data kan flyde i systemet. Basisfrekvensen bruges til at forbedre pålideligheden af ​​datastrømmen og reducere den belastning, som transmitteren pålægger transmissionsmediet under en specifik datatransmissionshastighed. Derfor kræves der megen viden om signalbehandlingsteknik, når man designer et grundlæggende frekvenskredsløb på et printkort. Senderens radiofrekvenskredsløb kan konvertere og opkonvertere det behandlede basebåndsignal til en udpeget kanal og injicere dette signal i transmissionsmediet. Tværtimod kan modtagerens radiofrekvenskredsløb opnå signalet fra transmissionsmediet og konvertere og reducere frekvensen til basisfrekvensen.
Transmitteren har to primære PCB-designmål: Det første er, at de skal transmittere en bestemt effekt, mens de bruger mindst mulig strøm. Den anden er, at de ikke kan forstyrre den normale drift af transceivere i tilstødende kanaler. For så vidt angår modtageren, er der tre primære PCB-designmål: For det første skal de nøjagtigt gendanne små signaler; for det andet skal de være i stand til at fjerne forstyrrende signaler uden for den ønskede kanal; og sidst, ligesom senderen, skal de forbruge strøm Meget lille.

Stort interferenssignal af radiofrekvenskredsløbssimulering

Modtageren skal være meget følsom over for små signaler, også når der er store interferenssignaler (hindringer). Denne situation opstår, når man forsøger at modtage et svagt eller langdistancetransmissionssignal, og en kraftfuld sender i nærheden udsender i en tilstødende kanal. Det interfererende signal kan være 60 til 70 dB større end det forventede signal, og det kan dækkes i en stor mængde under modtagerens inputfase, eller modtageren kan generere overdreven støj under inputfasen for at blokere modtagelsen af ​​normale signaler . Hvis modtageren drives ind i et ikke-lineært område af interferenskilden under inputtrinnet, vil de ovennævnte to problemer opstå. For at undgå disse problemer skal frontenden af ​​modtageren være meget lineær.
Derfor er "linearitet" også en vigtig overvejelse i PCB-designet af modtageren. Da modtageren er et smalbåndskredsløb, måles ikke-lineariteten ved at måle "intermodulationsforvrængning". Dette involverer at bruge to sinusbølger eller cosinusbølger med lignende frekvenser og placeret i midterbåndet til at drive inputsignalet og derefter måle produktet af dets intermodulation. Generelt er SPICE en tidskrævende og omkostningsintensiv simuleringssoftware, fordi den skal udføre mange sløjfeberegninger for at få den nødvendige frekvensopløsning for at forstå forvrængningen.

Lille forventet signal i RF-kredsløbssimulering

Modtageren skal være meget følsom til at registrere små indgangssignaler. Generelt kan modtagerens indgangseffekt være så lille som 1 μV. Modtagerens følsomhed er begrænset af den støj, der genereres af dens inputkredsløb. Derfor er støj en vigtig overvejelse i PCB-designet af modtageren. Desuden er evnen til at forudsige støj med simuleringsværktøjer uundværlig. Figur 1 er en typisk superheterodynmodtager. Det modtagne signal filtreres først, og derefter forstærkes indgangssignalet af en lavstøjsforstærker (LNA). Brug derefter den første lokale oscillator (LO) til at blande med dette signal for at konvertere dette signal til en mellemfrekvens (IF). Støjydelsen af ​​front-end-kredsløbet afhænger hovedsageligt af LNA, mixer og LO. Selvom den traditionelle SPICE-støjanalyse kan finde støjen fra LNA'en, er den ubrugelig for mixeren og LO, fordi støjen i disse blokke vil blive alvorligt påvirket af det store LO-signal.
Et lille indgangssignal kræver, at modtageren har en stor forstærkningsfunktion, og kræver normalt en forstærkning på 120 dB. Med en så høj forstærkning kan ethvert signal, der kobles fra udgangsenden tilbage til indgangsenden, forårsage problemer. Den vigtige grund til at bruge superheterodyne modtagerarkitekturen er, at den kan fordele forstærkningen i flere frekvenser for at reducere chancen for kobling. Dette gør også, at frekvensen af ​​den første LO adskiller sig fra frekvensen af ​​inputsignalet, hvilket kan forhindre store interferenssignaler i at blive "forurenet" til små inputsignaler.
Af forskellige årsager, i nogle trådløse kommunikationssystemer, kan direkte konvertering eller homodyn arkitektur erstatte superheterodyn arkitektur. I denne arkitektur konverteres RF-indgangssignalet direkte til grundfrekvensen i et enkelt trin. Derfor er det meste af forstærkningen i grundfrekvensen, og frekvensen af ​​LO og indgangssignalet er den samme. I dette tilfælde skal påvirkningen af ​​en lille mængde kobling forstås, og der skal etableres en detaljeret model af "stray signal path", såsom: kobling gennem substratet, pakkestifter og bindingstråde (Bondwire) mellem kobling, og koblingen gennem kraftledningen.

Tilstødende kanalinterferens i radiofrekvenskredsløbssimulering

Forvrængning spiller også en vigtig rolle i senderen. Den ikke-linearitet, der genereres af senderen i udgangskredsløbet, kan sprede båndbredden af ​​det transmitterede signal i tilstødende kanaler. Dette fænomen kaldes "spektral genvækst". Inden signalet når senderens effektforstærker (PA), er dets båndbredde begrænset; men "intermodulationsforvrængningen" i PA vil få båndbredden til at stige igen. Hvis båndbredden øges for meget, vil senderen ikke være i stand til at opfylde strømkravene for dens tilstødende kanaler. Når man sender digitalt modulerede signaler, kan SPICE faktisk ikke bruges til at forudsige spektrets videre vækst. Fordi transmissionen af ​​omkring 1.000 symboler (symbol) skal simuleres for at opnå et repræsentativt spektrum, og højfrekvente bærebølger skal kombineres, hvilket vil gøre SPICE transientanalyse upraktisk.