Siin tõlgendatakse raadiosagedusahelate nelja põhiomadust neljast aspektist: raadiosagedusliides, väike soovitud signaal, suur häiresignaal ja külgneva kanali häired ning toodud olulised tegurid, mis vajavad PCB projekteerimise protsessis erilist tähelepanu.

Raadiosagedusahela simulatsiooni raadiosagedusliides

Traadita saatja ja vastuvõtja jagunevad põhimõtteliselt kaheks osaks: baassagedus ja raadiosagedus.Põhisagedus hõlmab saatja sisendsignaali sagedusala ja vastuvõtja väljundsignaali sagedusvahemikku.Põhisageduse ribalaius määrab põhikiiruse, millega andmed süsteemis võivad voolata.Baassagedust kasutatakse andmevoo usaldusväärsuse parandamiseks ja saatja poolt edastuskandjale tekitatava koormuse vähendamiseks kindla andmeedastuskiiruse korral.Seetõttu on PCB-l põhisagedusahela kavandamisel vaja palju signaalitöötluse inseneri teadmisi.Saatja raadiosagedusahel suudab töödeldud põhiriba signaali teisendada ja üles teisendada määratud kanaliks ning sisestada selle signaali edastusmeediumisse.Vastupidi, vastuvõtja raadiosagedusahel võib saada signaali edastuskeskkonnast ning teisendada ja vähendada sagedust baassageduseks.
Saatjal on kaks peamist PCB disaini eesmärki: esimene on see, et nad peavad edastama teatud võimsust, tarbides samal ajal võimalikult vähe energiat.Teine on see, et nad ei saa häirida naaberkanalite transiiverite normaalset tööd.Mis puutub vastuvõtjasse, siis on kolm peamist PCB projekteerimise eesmärki: esiteks peavad need täpselt taastama väikesed signaalid;teiseks peavad nad suutma eemaldada häirivaid signaale väljaspool soovitud kanalit;ja viimaseks, nagu saatja, peavad nad tarbima voolu Väga vähe.

Raadiosagedusahela simulatsiooni suur häiresignaal

Vastuvõtja peab olema väga tundlik väikeste signaalide suhtes, isegi kui esineb suuri häiresignaale (takistusi).See olukord tekib siis, kui proovite vastu võtta nõrka või kauge edastussignaali ja läheduses asuv võimas saatja edastab naaberkanalis.Häiriv signaal võib olla eeldatavast signaalist 60–70 dB suurem ja seda võib vastuvõtja sisendfaasis suurel hulgal katta või võib vastuvõtja tekitada sisendfaasis liigset müra, et blokeerida tavaliste signaalide vastuvõtt. .Kui häireallikas suunatakse vastuvõtja sisenditapi ajal mittelineaarsesse piirkonda, ilmnevad kaks ülaltoodud probleemi.Nende probleemide vältimiseks peab vastuvõtja esiots olema väga lineaarne.
Seetõttu on "lineaarsus" ka vastuvõtja PCB projekteerimisel oluline kaalutlus.Kuna vastuvõtja on kitsaribaahel, mõõdetakse mittelineaarsust "intermodulatsioonimoonutuste" mõõtmise teel.See hõlmab sisendsignaali juhtimiseks kahe sarnase sagedusega siinus- või koosinuslaine kasutamist, mis asuvad keskribal, ja seejärel selle intermodulatsiooni korrutise mõõtmist.Üldiselt võib öelda, et SPICE on aeganõudev ja kulukas simulatsioonitarkvara, kuna moonutuste mõistmiseks vajaliku sageduseraldusvõime saamiseks peab see tegema palju silmusarvutusi.

Väike oodatav signaal RF-ahela simulatsioonis

Väikeste sisendsignaalide tuvastamiseks peab vastuvõtja olema väga tundlik.Üldiselt võib vastuvõtja sisendvõimsus olla kuni 1 μV.Vastuvõtja tundlikkust piirab selle sisendahela tekitatud müra.Seetõttu on müra vastuvõtja PCB disainimisel oluline aspekt.Lisaks on hädavajalik simulatsioonivahenditega müra ennustamine.Joonis 1 on tüüpiline superheterodüünvastuvõtja.Esmalt filtreeritakse vastuvõetud signaal ja seejärel võimendatakse sisendsignaali madala müravõimendiga (LNA).Seejärel kasutage selle signaaliga segamiseks esimest kohalikku ostsillaatorit (LO), et muuta see signaal vahesageduseks (IF).Esiotsa vooluahela mürajõud sõltub peamiselt LNA-st, mikserist ja LO-st.Kuigi traditsiooniline SPICE müraanalüüs suudab leida LNA müra, on see mikseri ja LO jaoks kasutu, kuna nende plokkide müra mõjutab tõsiselt suur LO signaal.
Väike sisendsignaal nõuab vastuvõtjal suurepärast võimendusfunktsiooni ja tavaliselt 120 dB võimendust.Sellise suure võimenduse korral võib mis tahes signaal, mis on ühendatud väljundi otsast tagasi sisendisse, põhjustada probleeme.Superheterodüünvastuvõtja arhitektuuri kasutamise oluline põhjus on see, et see võib jaotada võimenduse mitmel sagedusel, et vähendada sidestamise võimalust.See muudab ka esimese LO sageduse sisendsignaali sagedusest erinevaks, mis võib takistada suurte häirete signaalide saastumist väikesteks sisendsignaalideks.
Erinevatel põhjustel võib mõnes traadita sidesüsteemis superheterodüünarhitektuuri asendada otsemuundamine või homodüünarhitektuur.Selles arhitektuuris teisendatakse RF-sisendsignaal ühe sammuga otse põhisageduseks.Seetõttu on suurem osa võimendusest põhisageduses ning LO ja sisendsignaali sagedus on sama.Sel juhul tuleb mõista väikese sidestuse mõju ja luua detailne „hajuva signaali tee” mudel, näiteks: ühendus läbi substraadi, pakendi tihvtid ja ühendusjuhtmed (Bondwire) sidestus ja ühendus läbi elektriliini.

Kõrvalkanalite häired raadiosagedusahela simulatsioonis

Ka moonutus mängib saatjas olulist rolli.Saatja poolt väljundahelas genereeritud mittelineaarsus võib levitada edastatava signaali ribalaiust naaberkanalites.Seda nähtust nimetatakse spektraalseks taaskasvuks.Enne kui signaal jõuab saatja võimsusvõimendisse (PA), on selle ribalaius piiratud;kuid "intermodulatsiooni moonutus" PA-s põhjustab ribalaiuse taas suurenemise.Kui ribalaiust suurendatakse liiga palju, ei suuda saatja täita oma naaberkanalite võimsusnõudeid.Digitaalselt moduleeritud signaalide edastamisel ei saa SPICE abil spektri edasist kasvu ennustada.Kuna representatiivse spektri saamiseks tuleb simuleerida umbes 1000 sümboli (sümboli) edastamist ja kombineerida kõrgsageduslikke kandelaineid, mis muudab SPICE transientanalüüsi ebapraktiliseks.