Hier werden die vier grundlegenden Merkmale von Funkfrequenzschaltungen aus vier Aspekten interpretiert: der Schnittstelle zwischen Frequenzfrequenz, kleinem gewünschtem Signal, großer Interferenzsignal und benachbarten Kanalinterferenz sowie die wichtigen Faktoren, die im PCB -Designprozess besondere Aufmerksamkeit erfordern.

Funkfrequenzschnittstelle der Simulation von Funkfrequenzschaltungen

Der drahtlose Sender und der Empfänger sind konzeptionell in zwei Teile unterteilt: Basisfrequenz und Funkfrequenz. Die grundlegende Frequenz umfasst den Frequenzbereich des Eingangssignals des Senders und den Frequenzbereich des Ausgangssignals des Empfängers. Die Bandbreite der Grundfrequenz bestimmt die grundlegende Rate, mit der Daten im System fließen können. Die Basisfrequenz wird verwendet, um die Zuverlässigkeit des Datenstroms zu verbessern und die vom Sender auf dem Übertragungsmedium auferlegte Last unter einer bestimmten Datenübertragungsrate zu verringern. Daher ist bei der Gestaltung einer grundlegenden Frequenzkreis auf einer PCB viele Signalverarbeitungskenntnisse erforderlich. Der Funkfrequenzkreis des Senders kann das verarbeitete Basisbandsignal in einen festgelegten Kanal konvertieren und aufbauen und dieses Signal in das Transmissionsmedium injizieren. Im Gegenteil kann der Funkfrequenzkreis des Empfängers das Signal aus dem Übertragungsmedium erhalten und die Frequenz auf die Basisfrequenz umwandeln und reduzieren.
Der Sender verfügt über zwei Haupt -PCB -Designziele: Erster ist, dass sie eine bestimmte Leistung übertragen müssen und gleichzeitig die geringste Leistung verbrauchen. Die zweite ist, dass sie den normalen Betrieb von Transceiver in benachbarten Kanälen nicht beeinträchtigen können. In Bezug auf den Empfänger gibt es drei Haupt -PCB -Designziele: Erstens müssen sie kleine Signale genau wiederherstellen; Zweitens müssen sie in der Lage sein, störende Signale außerhalb des gewünschten Kanals zu entfernen. Und zuletzt müssen sie wie der Sender die Stromversorgung sehr klein konsumieren.

Großes Interferenzsignal der Simulation der Frequenzfrequenzschaltung

Der Empfänger muss sehr empfindlich gegenüber kleinen Signalen sein, auch wenn große Interferenzsignale (Obstruktionen) vorhanden sind. Diese Situation tritt auf, wenn versucht wird, ein schwaches oder Fernübertragungssignal zu erhalten, und ein leistungsstarker Sender in der Nähe wird in einem benachbarten Kanal übertragen. Das Interferenzsignal kann 60 bis 70 dB größer sein als das erwartete Signal und kann während der Eingangsphase des Empfängers in einer großen Menge abgedeckt werden, oder der Empfänger kann während der Eingangsphase übermäßiges Rauschen erzeugen, um den Empfang normaler Signale zu blockieren. Wenn der Empfänger während der Eingangsstufe von der Interferenzquelle in einen nichtlinearen Bereich getrieben wird, treten die beiden beiden Probleme auf. Um diese Probleme zu vermeiden, muss das vordere Ende des Empfängers sehr linear sein.
Daher ist „Linearität“ auch eine wichtige Überlegung beim PCB -Design des Empfängers. Da der Empfänger ein Schmalbandkreis ist, wird die Nichtlinearität durch Messung der „Intermodulationsverzerrung“ gemessen. Dies beinhaltet die Verwendung von zwei Sinuswellen oder Cosinus -Wellen mit ähnlichen Frequenzen und befindet sich im Mittelband, um das Eingangssignal zu steuern, und dann das Produkt seiner Intermodulation zu messen. Im Allgemeinen ist Spice eine zeitaufwändige und kostenintensive Simulationssoftware, da es viele Schleifenberechnungen durchführen muss, um die erforderliche Frequenzauflösung zu erhalten, um die Verzerrung zu verstehen.

Kleines erwartete Signal in der HF -Schaltungssimulation

Der Empfänger muss sehr empfindlich sein, um kleine Eingangssignale zu erkennen. Im Allgemeinen kann die Eingangsleistung des Empfängers nur 1 μV sein. Die Empfindlichkeit des Empfängers wird durch das durch den Eingangskreis erzeugte Rauschen begrenzt. Daher ist Rauschen eine wichtige Überlegung beim PCB -Design des Empfängers. Darüber hinaus ist die Fähigkeit, Rauschen mit Simulationswerkzeugen vorherzusagen, unverzichtbar. Abbildung 1 ist ein typischer Superheterodyne -Empfänger. Das empfangene Signal wird zuerst filtriert und dann wird das Eingangssignal durch einen niedrigen Rauschverstärker (LNA) amplifiziert. Verwenden Sie dann den ersten lokalen Oszillator (LO) mit diesem Signal, um dieses Signal in eine Zwischenfrequenz (if) umzuwandeln. Die Rauschleistung des Front-End-Schaltkreises hängt hauptsächlich von LNA, Mixer und LO ab. Obwohl die herkömmliche Gewürzrauschanalyse das Rauschen der LNA finden kann, ist sie für den Mixer und den LO nutzlos, da das Rauschen in diesen Blöcken durch das große LO -Signal ernsthaft beeinflusst wird.
Ein kleines Eingangssignal erfordert, dass der Empfänger eine großartige Verstärkungsfunktion hat, und benötigt normalerweise eine Verstärkung von 120 dB. Bei einer so hohen Verstärkung kann jedes vom Ausgangsende bis zum Eingangsende gekoppelte Signal Probleme verursachen. Der wichtige Grund für die Verwendung der Superheterodyne -Empfängerarchitektur ist, dass sie den Gewinn in mehreren Frequenzen verteilen kann, um die Chance auf Kopplung zu verringern. Dies unterscheidet sich auch von der Frequenz des Eingangssignals, was verhindern kann, dass große Interferenzsignale mit kleinen Eingangssignalen „kontaminiert“ werden.
Aus verschiedenen Gründen können in einigen drahtlosen Kommunikationssystemen direkte Umwandlung oder Homodyne -Architektur die Superheterodyne -Architektur ersetzen. In dieser Architektur wird das RF -Eingangssignal in einem einzigen Schritt direkt in die grundlegende Frequenz umgewandelt. Daher liegt der größte Teil des Verstärks in der grundlegenden Frequenz, und die Frequenz des LO und des Eingangssignals ist gleich. In diesem Fall muss der Einfluss einer kleinen Menge der Kopplung verstanden werden, und ein detailliertes Modell des „Strey -Signalweges“ muss festgelegt werden, wie z.

Benachbarte Kanalinterferenz in die Simulation der Funkfrequenzschaltung

Die Verzerrung spielt auch eine wichtige Rolle im Sender. Die vom Sender in der Ausgangskreis erzeugte Nichtlinearität kann die Bandbreite des übertragenen Signals in benachbarten Kanälen verteilen. Dieses Phänomen wird als „spektrales Nachwachsen“ bezeichnet. Bevor das Signal den Stromverstärker des Senders (PA) erreicht, ist seine Bandbreite begrenzt. Aber die „Intermodulationsverzerrung“ in der PA wird dazu führen, dass die Bandbreite wieder zunimmt. Wenn die Bandbreite zu stark erhöht wird, kann der Sender nicht in der Lage sein, die Leistungsanforderungen seiner angrenzenden Kanäle zu erfüllen. Bei der Übertragung digital modulierter Signale kann Gewürz nicht verwendet werden, um das weitere Wachstum des Spektrums vorherzusagen. Da die Übertragung von etwa 1.000 Symbolen (Symbol) simuliert werden muss, um ein repräsentatives Spektrum zu erhalten, und Hochfrequenzträgerwellen müssen kombiniert werden, was die Gewürztransientanalyse unpraktisch macht.