Fjouwer basis skaaimerken fan PCB RF circuit

Hjir, de fjouwer basis skaaimerken fan radio frekwinsje circuits sille wurde ynterpretearre út fjouwer aspekten: radio frekwinsje ynterface, lyts winske sinjaal, grutte ynterferinsje sinjaal, en neistlizzende kanaal ynterferinsje, en de wichtige faktoaren dy't nedich spesjaal omtinken yn de PCB design proses wurde jûn.

 

Radio frekwinsje ynterface fan radio frekwinsje circuit simulaasje

De draadloze stjoerder en ûntfanger binne konseptueel ferdield yn twa dielen: basisfrekwinsje en radiofrekwinsje. De fûnemintele frekwinsje omfettet it frekwinsjeberik fan it ynfiersinjaal fan 'e stjoerder en it frekwinsjeberik fan it útfiersinjaal fan' e ûntfanger. De bânbreedte fan 'e fûnemintele frekwinsje bepaalt de fûnemintele taryf wêrmei't gegevens yn it systeem kinne streame. De basisfrekwinsje wurdt brûkt om de betrouberens fan 'e gegevensstream te ferbetterjen en de belesting te ferminderjen dy't troch de stjoerder op it oerdrachtmedium wurdt oplein ûnder in spesifyk gegevensoerdrachtsnivo. Dêrom is in protte technyske kennis foar sinjaalferwurking fereaske by it ûntwerpen fan in fûnemintele frekwinsjekring op in PCB. It radiofrekwinsje-sirkwy fan 'e stjoerder kin it ferwurke basisbânsinjaal omsette en omheech-konvertearje nei in oanwiisd kanaal, en dit sinjaal ynjeksje yn it oerdrachtmedium. Krektoarsom, it radiofrekwinsje-sirkwy fan 'e ûntfanger kin it sinjaal krije fan it oerdrachtmedium, en de frekwinsje omsette en ferminderje nei de basisfrekwinsje.
De stjoerder hat twa haaddoelen foar PCB-ûntwerp: De earste is dat se in spesifike krêft moatte ferstjoere, wylst se de minste macht konsumearje. De twadde is dat se net kinne bemuoie mei de normale wurking fan transceivers yn neistlizzende kanalen. Wat de ûntfanger oanbelanget, binne der trije haaddoelen foar PCB-ûntwerp: earst moatte se lytse sinjalen sekuer weromsette; twadde, se moatte kinne ferwiderje interfering sinjalen bûten it winske kanaal; en lêste, lykas de stjoerder, se moatte konsumearje macht Hiel lyts.

Grutte ynterferinsjesinjaal fan simulaasje fan radiofrekwinsje circuit

De ûntfanger moat tige gefoelich wêze foar lytse sinjalen, sels as d'r grutte ynterferinsjesinjalen (obstruksjes) binne. Dizze situaasje komt foar by it besykjen om in swak as transmissiesinjaal op lange ôfstân te ûntfangen, en in krêftige stjoerder yn 'e buert is útstjoerd yn in neistlizzend kanaal. It interferearjende sinjaal kin 60 oant 70 dB grutter wêze as it ferwachte sinjaal, en it kin yn 'e ynfierfaze fan' e ûntfanger yn in grut bedrach wurde bedekt, as de ûntfanger kin oermjittich lûd generearje yn 'e ynfierfaze om de ûntfangst fan normale sinjalen te blokkearjen . As de ûntfanger wurdt dreaun yn in net-lineêre regio troch de ynterferinsje boarne tidens de ynfier poadium, de boppesteande twa problemen sille foarkomme. Om dizze problemen te foarkommen, moat de foarkant fan 'e ûntfanger heul lineêr wêze.
Dêrom is "lineariteit" ek in wichtige konsideraasje yn PCB-ûntwerp fan 'e ûntfanger. Sûnt de ûntfanger in smelbân circuit is, wurdt de netlineariteit metten troch it mjitten fan "intermodulaasjeferfoarming". Dit omfettet it brûken fan twa sinuswellen as cosinuswellen mei ferlykbere frekwinsjes en lizze yn 'e sintrumband om it ynfiersinjaal te riden, en dan it produkt fan har intermodulaasje te mjitten. Yn 't algemien is SPICE in tiidslinend en kosten-yntinsive simulaasjesoftware, om't it in protte loopberekkeningen moat útfiere om de fereaske frekwinsjeresolúsje te krijen om de ferfoarming te begripen.

 

Lyts ferwachte sinjaal yn RF circuit simulaasje

 

De ûntfanger moat heul gefoelich wêze om lytse ynfiersinjalen te detektearjen. Yn 't algemien kin de ynfierkrêft fan' e ûntfanger sa lyts wêze as 1 μV. De gefoelichheid fan 'e ûntfanger wurdt beheind troch it lûd generearre troch syn ynfier circuit. Dêrom is lûd in wichtige konsideraasje yn it PCB-ûntwerp fan 'e ûntfanger. Boppedat is de mooglikheid om lûd te foarsizzen mei simulaasje-ark ûnmisber. Figuer 1 is in typyske superheterodyne ûntfanger. It ûntfongen sinjaal wurdt earst filtere, en dan wurdt it ynfiersinjaal fersterke troch in fersterker mei leech lûd (LNA). Brûk dan de earste lokale oscillator (LO) om te mingjen mei dit sinjaal om dit sinjaal te konvertearjen yn in tuskenfrekwinsje (IF). De lûdprestaasjes fan 'e front-end-sirkwy binne benammen ôfhinklik fan de LNA, mixer en LO. Hoewol de tradisjonele SPICE-lûdanalyse it lûd fan 'e LNA kin fine, is it nutteloos foar de mixer en LO, om't it lûd yn dizze blokken serieus beynfloede wurde troch it grutte LO-sinjaal.
In lyts input sinjaal fereasket de ûntfanger te hawwen in grutte amplification funksje, en meastal fereasket in winst fan 120 dB. Mei sa'n hege winst kin elk sinjaal keppele fan 'e útfierende werom nei it ynfierein problemen feroarsaakje. De wichtige reden foar it brûken fan de superheterodyne ûntfanger arsjitektuer is dat it kin fersprieden de winst yn ferskate frekwinsjes te ferminderjen de kâns op coupling. Dit makket ek dat de frekwinsje fan 'e earste LO ferskille fan' e frekwinsje fan it ynfiersinjaal, wat kin foarkomme dat grutte ynterferinsjesinjalen "fersmoarge" wurde nei lytse ynfiersinjalen.
Om ferskate redenen, yn guon draadloze kommunikaasjesystemen, kin direkte konverzje as homodyne-arsjitektuer superheterodyne-arsjitektuer ferfange. Yn dizze arsjitektuer wurdt it RF-ynfiersinjaal direkt yn ien stap omboud ta de fûnemintele frekwinsje. Dêrom is it grutste part fan 'e winst yn' e fûnemintele frekwinsje, en de frekwinsje fan 'e LO en it ynfiersinjaal is itselde. Yn dit gefal moat de ynfloed fan in lyts bedrach fan keppeling wurde begrepen, en in detaillearre model fan it "stray sinjaalpaad" moat wurde fêststeld, lykas: keppeling troch it substraat, pakketpinnen, en bondingdraden (Bondwire) tusken de koppeling, en de koppeling troch de macht line.

 

Neistlizzende kanaal ynterferinsje yn radio frekwinsje circuit simulaasje

 

Ferfoarming spilet ek in wichtige rol yn 'e stjoerder. De net-lineariteit generearre troch de stjoerder yn 'e útfierkring kin de bânbreedte fan it útstjoerde sinjaal ferspriede yn neistlizzende kanalen. Dit ferskynsel wurdt "spektrale wergroei" neamd. Foardat it sinjaal berikt de stjoerder syn macht fersterker (PA), syn bânbreedte wurdt beheind; mar de "intermodulation ferfoarming" yn de PA sil feroarsaakje de bânbreedte te fergrutsjen wer. As de bânbreedte te folle wurdt ferhege, kin de stjoerder net oan 'e machteasken fan syn neistlizzende kanalen foldwaan. By it ferstjoeren fan digitaal modulearre sinjalen, kin SPICE feitlik net brûkt wurde om de fierdere groei fan it spektrum te foarsizzen. Omdat de oerdracht fan likernôch 1.000 symboalen (symboal) moat wurde simulearre te krijen in represintative spektrum, en hege-frekwinsje carrier weagen moatte wurde kombinearre, dat sil meitsje SPICE transient analyze ûnpraktysk.