Aquí, as catro características básicas dos circuítos de frecuencia de radio interpretaranse a partir de catro aspectos: interface de frecuencia de radio, pequeno sinal desexado, gran sinal de interferencia e interferencia de canle adxacente e os factores importantes que precisan especial atención no proceso de deseño de PCB.

Interfaz de frecuencia de radio de simulación de circuítos de frecuencia de radio

O transmisor e o receptor sen fíos divídense conceptualmente en dúas partes: frecuencia base e frecuencia de radio. A frecuencia fundamental inclúe o rango de frecuencias do sinal de entrada do transmisor e o rango de frecuencias do sinal de saída do receptor. O ancho de banda da frecuencia fundamental determina a taxa fundamental coa que os datos poden fluír no sistema. A frecuencia base úsase para mellorar a fiabilidade do fluxo de datos e reducir a carga imposta polo transmisor no medio de transmisión baixo unha taxa de transmisión específica de datos. Polo tanto, é necesario moitos coñecementos de enxeñaría de procesamento de sinal para deseñar un circuíto de frecuencia fundamental nun PCB. O circuíto de frecuencia de radio do transmisor pode converter e converter o sinal de banda base procesada a unha canle designado e inxectar este sinal no medio de transmisión. Pola contra, o circuíto de frecuencia de radio do receptor pode obter o sinal do medio de transmisión e converter e reducir a frecuencia á frecuencia base.
O transmisor ten dous obxectivos principais de deseño de PCB: o primeiro é que deben transmitir un poder específico mentres consumen o mínimo de potencia posible. O segundo é que non poden interferir co funcionamento normal dos transceptores en canles adxacentes. No que se refire ao receptor, hai tres obxectivos principais de deseño de PCB: En primeiro lugar, deben restaurar con precisión pequenos sinais; En segundo lugar, deben ser capaces de eliminar os sinais de interferencia fóra da canle desexada; E por último, como o transmisor, deben consumir poder moi pequenas.

Sinal de interferencia grande de simulación de circuítos de frecuencia de radio

O receptor debe ser moi sensible a pequenos sinais, incluso cando hai grandes sinais de interferencia (obstrucións). Esta situación prodúcese ao intentar recibir un sinal de transmisión débil ou de longa distancia e un poderoso transmisor nas proximidades está emitindo nunha canle adxacente. O sinal de interferencia pode ser de 60 a 70 dB maior que o sinal esperado, e pódese cubrir nunha gran cantidade durante a fase de entrada do receptor ou o receptor pode xerar ruído excesivo durante a fase de entrada para bloquear a recepción de sinais normais. Se o receptor é conducido a unha rexión non lineal pola fonte de interferencia durante a fase de entrada, produciranse os dous problemas anteriores. Para evitar estes problemas, o extremo frontal do receptor debe ser moi lineal.
Polo tanto, a "linealidade" tamén é unha consideración importante no deseño do PCB do receptor. Dado que o receptor é un circuíto de banda estreita, a non linealidade mídese medindo a "distorsión de intermodulación". Isto implica usar dúas ondas seno ou ondas cosinas con frecuencias similares e situadas na banda central para conducir o sinal de entrada e, a continuación, medir o produto da súa intermodulación. En xeral, a especia é un software de simulación que leva moito tempo e ten moito tempo, porque ten que realizar moitos cálculos de bucle para obter a resolución de frecuencia requirida para comprender a distorsión.

Pequeno sinal esperado na simulación de circuítos RF

O receptor debe ser moi sensible para detectar pequenos sinais de entrada. En xeral, a potencia de entrada do receptor pode ser tan pequena como 1 μV. A sensibilidade do receptor está limitada polo ruído xerado polo seu circuíto de entrada. Polo tanto, o ruído é unha consideración importante no deseño do PCB do receptor. Ademais, a capacidade de predecir o ruído con ferramentas de simulación é indispensable. A figura 1 é un receptor típico de superheterodio. O sinal recibido é filtrado primeiro e, a continuación, o sinal de entrada amplifícase por un amplificador de ruído baixo (LNA). A continuación, use o primeiro oscilador local (LO) para mesturar con este sinal para converter este sinal nunha frecuencia intermedia (se). O rendemento de ruído do circuíto front-end depende principalmente do LNA, do batedor e do LO. Aínda que a análise tradicional de ruído de especias pode atopar o ruído do LNA, é inútil para o batedor e LO, porque o ruído destes bloques verase seriamente afectado polo gran sinal LO.
Un pequeno sinal de entrada require que o receptor teña unha gran función de amplificación e normalmente require unha ganancia de 120 dB. Con unha ganancia tan elevada, calquera sinal acoplado ao extremo de saída ao extremo de entrada pode causar problemas. O motivo importante para usar a arquitectura do receptor de superheterodeo é que pode distribuír a ganancia en varias frecuencias para reducir a posibilidade de acoplamiento. Isto tamén fai que a frecuencia do primeiro LO se diferenza da frecuencia do sinal de entrada, o que pode evitar que os sinais de interferencia grandes sexan "contaminados" a pequenos sinais de entrada.
Por diferentes motivos, nalgúns sistemas de comunicación sen fíos, a conversión directa ou a arquitectura de homodinos poden substituír a arquitectura de superheterodia. Nesta arquitectura, o sinal de entrada RF convértese directamente na frecuencia fundamental nun só paso. Polo tanto, a maior parte da ganancia está na frecuencia fundamental e a frecuencia do LO e o sinal de entrada é a mesma. Neste caso, debe entenderse a influencia dunha pequena cantidade de acoplamiento, e debe establecerse un modelo detallado da "ruta de sinal perdida", como: acoplamiento a través do substrato, pasadores de paquetes e fíos de unión (enlace) entre o acoplamiento e o acoplamiento a través da liña eléctrica.

Interferencia da canle adxacente na simulación de circuítos de frecuencia de radio

A distorsión tamén xoga un papel importante no transmisor. A non linealidade xerada polo transmisor no circuíto de saída pode estender o ancho de banda do sinal transmitido en canles adxacentes. Este fenómeno chámase "regreso espectral". Antes de que o sinal chegue ao amplificador de potencia do transmisor (PA), o seu ancho de banda é limitado; Pero a "distorsión de intermodulación" na PA fará que o ancho de banda aumente de novo. Se o ancho de banda aumenta demasiado, o transmisor non poderá cumprir os requirimentos de enerxía das súas canles adxacentes. Ao transmitir sinais modulados dixitalmente, de feito, a especia non se pode usar para predecir o crecemento do espectro. Debido a que a transmisión de aproximadamente 1.000 símbolos (símbolo) debe ser simulada para obter un espectro representativo, e as ondas portadoras de alta frecuencia deben combinarse, o que fará que a análise transitoria das especias.