Kvar bazaj karakterizaĵoj de PCB RF-cirkvito

Ĉi tie, la kvar bazaj trajtoj de radiofrekvencaj cirkvitoj estos interpretitaj el kvar aspektoj: radiofrekvenca interfaco, malgranda dezirata signalo, granda interfersignalo kaj apuda kanalinterfero, kaj la gravaj faktoroj kiuj bezonas specialan atenton en la PCB-dezajna procezo estas donitaj.

 

Radiofrekvenca interfaco de radiofrekvenca cirkvito-simulado

La sendrata dissendilo kaj ricevilo estas koncipe dividitaj en du partojn: bazfrekvenco kaj radiofrekvenco. La fundamenta frekvenco inkluzivas la frekvencan gamon de la eniga signalo de la dissendilo kaj la frekvenca gamo de la eliga signalo de la ricevilo. La bendolarĝo de la fundamenta frekvenco determinas la fundamentan rapidecon ĉe kiu datenoj povas flui en la sistemo. La baza frekvenco estas uzata por plibonigi la fidindecon de la datumfluo kaj redukti la ŝarĝon trudita de la dissendilo al la dissenda medio sub specifa datuma transdono. Tial, multe da signal-prilabora inĝenieristikoscio estas postulata dum dizajnado de fundamenta frekvenca cirkvito sur PCB. La radiofrekvenca cirkvito de la dissendilo povas konverti kaj supren-konverti la prilaboritan bazbandsignalon al elektita kanalo, kaj injekti tiun signalon en la dissendmedion. Male, la radiofrekvenca cirkvito de la ricevilo povas akiri la signalon de la dissenda medio, kaj konverti kaj redukti la frekvencon al la baza frekvenco.
Dissendilo havas du ĉefajn PCB-dezajnajn celojn: La unua estas, ke ili devas transdoni specifan potencon dum ili konsumas la plej malgrandan potencon ebla. La dua estas, ke ili ne povas malhelpi la normalan funkciadon de radioriceviloj en apudaj kanaloj. Koncerne la ricevilon, estas tri ĉefaj PCB-dezajnaj celoj: unue, ili devas precize restarigi malgrandajn signalojn; due, ili devas povi forigi interferajn signalojn ekster la dezirata kanalo; kaj laste, kiel la dissendilo, ili devas konsumi potencon Tre malgranda.

Granda interfersignalo de radiofrekvenca cirkvito-simulado

La ricevilo devas esti tre sentema al malgrandaj signaloj, eĉ kiam ekzistas grandaj interfersignaloj (obstrukcoj). Ĉi tiu situacio okazas kiam oni provas ricevi malfortan aŭ longdistancan dissendan signalon, kaj potenca dissendilo proksima elsendas en apuda kanalo. La interfera signalo povas esti 60 ĝis 70 dB pli granda ol la atendata signalo, kaj ĝi povas esti kovrita en granda kvanto dum la eniga fazo de la ricevilo, aŭ la ricevilo povas generi troan bruon dum la eniga fazo por bloki la ricevon de normalaj signaloj. . Se la ricevilo estas movita en ne-linian regionon per la interferfonto dum la enirstadio, ĉi-supraj du problemoj okazos. Por eviti ĉi tiujn problemojn, la antaŭa finaĵo de la ricevilo devas esti tre linia.
Tial, "lineareco" ankaŭ estas grava konsidero en PCB-dezajno de la ricevilo. Ĉar la ricevilo estas mallarĝbenda cirkvito, la nelineareco estas mezurita per mezurado de "intermodula distordo". Tio implikas uzi du sinusajn ondojn aŭ kosinusajn ondojn kun similaj frekvencoj kaj situantaj en la centra bendo por movi la enirsignalon, kaj tiam mezuri la produkton de ĝia intermodulado. Ĝenerale parolante, SPICE estas tempopostula kaj kostintensa simuladprogramaro, ĉar ĝi devas plenumi multajn buklokalkulojn por akiri la postulatan frekvencan rezolucion por kompreni la misprezenton.

 

Malgranda atendata signalo en RF-cirkvitsimulado

 

La ricevilo devas esti tre sentema por detekti malgrandajn enirsignalojn. Ĝenerale, la eniga potenco de la ricevilo povas esti tiel malgranda kiel 1 μV. La sentemo de la ricevilo estas limigita per la bruo generita per sia enircirkvito. Tial, bruo estas grava konsidero en la PCB-dezajno de la ricevilo. Krome, la kapablo antaŭdiri bruon per simulaj iloj estas nemalhavebla. Figuro 1 estas tipa superheterodina ricevilo. La ricevita signalo unue estas filtrita, kaj tiam la eniga signalo estas plifortigita per malalta brua amplifilo (LNA). Tiam uzu la unuan lokan oscilatoron (LO) por miksi kun ĉi tiu signalo por konverti ĉi tiun signalon en mezan frekvencon (IF). La brua agado de la antaŭa cirkvito plejparte dependas de la LNA, miksilo kaj LO. Kvankam la tradicia SPICE-brua analizo povas trovi la bruon de la LNA, ĝi estas senutila por la miksilo kaj LO, ĉar la bruo en ĉi tiuj blokoj estos grave tuŝita de la granda LO-signalo.
Malgranda enirsignalo postulas, ke la ricevilo havu grandan plifortigan funkcion, kaj kutime postulas gajnon de 120 dB. Kun tia alta gajno, ajna signalo kunligita de la produktaĵfino reen al la enirfino povas kaŭzi problemojn. La grava kialo de uzado de la superheterodina ricevila arkitekturo estas ke ĝi povas distribui la gajnon en pluraj frekvencoj por redukti la eblecon de kuplado. Ĉi tio ankaŭ igas la frekvencon de la unua LO diferenci de la frekvenco de la enirsignalo, kiu povas malhelpi grandajn interfersignalojn esti "poluitaj" al malgrandaj enirsignaloj.
Pro malsamaj kialoj, en kelkaj sendrataj komunikadsistemoj, rekta konvertiĝo aŭ homodina arkitekturo povas anstataŭigi superheterodinan arkitekturon. En ĉi tiu arkitekturo, la RF-eniga signalo estas rekte konvertita al la fundamenta frekvenco en ununura paŝo. Tial, la plej granda parto de la gajno estas en la fundamenta frekvenco, kaj la frekvenco de la LO kaj la eniga signalo estas la sama. En ĉi tiu kazo, la influo de malgranda kvanto de kuplado devas esti komprenita, kaj detala modelo de la "devaga signala vojo" devas esti establita, kiel ekzemple: kunigo tra la substrato, pakstiftoj, kaj ligaj dratoj (Bondwire) inter la kuplado, kaj la kuplado tra la elektra linio.

 

Apuda kanalinterfero en radiofrekvenca cirkvitosimulado

 

Distordo ankaŭ ludas gravan rolon en la dissendilo. La ne-lineareco generita per la dissendilo en la produktaĵcirkvito povas disvastigi la bendolarĝon de la elsendita signalo en apudaj kanaloj. Ĉi tiu fenomeno nomiĝas "spektra rekresko". Antaŭ ol la signalo atingas la potenco-amplifilon (PA) de la dissendilo, ĝia bendolarĝo estas limigita; sed la "intermodula distordo" en la PA igos la bendolarĝon pliiĝi denove. Se la bendolarĝo estas tro pliigita, la dissendilo ne povos plenumi la potencajn postulojn de siaj apudaj kanaloj. Dum elsendado de ciferece modulitaj signaloj, fakte, SPICE ne povas esti uzata por antaŭdiri la plian kreskon de la spektro. Ĉar la dissendo de proksimume 1,000 simboloj (simbolo) devas esti simulita por akiri reprezentan spektron, kaj altfrekvencaj portantondoj devas esti kombinitaj, kio igos SPICE-paseman analizon nepraktika.