Itt a rádiófrekvenciás áramkörök négy alapvető jellemzőjét négy szempontból kell értelmezni: a rádiófrekvenciás interfész, a kis kívánt jel, a nagy interferencia jel és a szomszédos csatorna -interferencia, valamint a PCB tervezési folyamatának különös figyelmet igénylő fontos tényezőkre.

Rádiófrekvenciás interfész a rádiófrekvenciás áramkör szimulációja

A vezeték nélküli adó és a vevő fogalmilag két részre oszlik: az alapfrekvencia és a rádiófrekvencia. Az alapfrekvencia magában foglalja az adó bemeneti jelének frekvenciatartományát és a vevő kimeneti jelének frekvenciatartományát. Az alapvető frekvencia sávszélessége meghatározza azt az alapvető sebességet, amellyel az adatok áramolhatnak a rendszerben. Az alapfrekvenciát használják az adatfolyam megbízhatóságának javítására és az adó által az átviteli táptalajon lévő adó által előírt terhelés csökkentésére egy adott adatátviteli sebesség mellett. Ezért sok jelfeldolgozó műszaki ismeretre van szükség az alapvető frekvenciakör tervezésekor a PCB -n. Az adó rádiófrekvenciás áramköre konvertálhatja és konvertálhatja a feldolgozott alapsáv jelet egy kijelölt csatornára, és beadhatja ezt a jelet az átviteli közegbe. Éppen ellenkezőleg, a vevő rádiófrekvenciás áramköre megszerezheti a jelet az átviteli közegből, és konvertálhatja és csökkentheti a frekvenciát az alapfrekvenciára.
Az adónak két fő PCB -tervezési célja van: az első az, hogy egy adott energiát kell továbbítaniuk, miközben a lehető legkevesebb energiát fogyasztják. A második az, hogy nem tudják beavatkozni a szomszédos csatornákon lévő adó -vevők normál működését. A fogadó szempontjából három fő PCB -tervezési cél van: először is pontosan vissza kell állítaniuk a kis jeleket; Másodszor, képesnek kell lenniük arra, hogy eltávolítsák a zavaró jeleket a kívánt csatornán kívül; És utoljára, akárcsak az adóhoz, nagyon kicsinek kell fogyasztaniuk az energiát.

A rádiófrekvenciás áramkör szimulációjának nagy interferencia jele

A vevőnek nagyon érzékenynek kell lennie a kis jelekre, még akkor is, ha nagy interferencia jelek (akadályok) vannak. Ez a helyzet akkor fordul elő, amikor megpróbál egy gyenge vagy távolsági átviteli jelet fogadni, és a közelben lévő erőteljes adó egy szomszédos csatornán sugárzik. A zavaró jel 60-70 dB -vel nagyobb lehet, mint a várt jel, és a vevő bemeneti fázisában nagy mennyiségben lefedhető, vagy a vevő túlzott zajt generálhat a bemeneti szakaszban, hogy blokkolja a normál jelek fogadását. Ha a vevőt a bemeneti szakaszban az interferenciaforrás nemlineáris régióba hajtja, a fenti két probléma felmerül. E problémák elkerülése érdekében a vevő elülső végének nagyon lineárisnak kell lennie.
Ezért a „linearitás” szintén fontos szempont a vevő PCB tervezésében. Mivel a vevő egy keskeny sávú áramkör, a nemlinearitást az „intermodulációs torzítás” mérésével mérjük. Ez magában foglalja két szinuszhullámot vagy koszinuszhullámot, hasonló frekvenciákkal, és a középső sávban elhelyezkedik a bemeneti jel meghajtására, majd az intermoduláció termékének mérésére. Általánosságban elmondható, hogy a Spice időigényes és költségintenzív szimulációs szoftver, mivel számos hurokszámítást kell elvégeznie, hogy megkapja a szükséges frekvenciafelbontást a torzulás megértéséhez.

Kicsi várható jel az RF áramkör szimulációjában

A vevőnek nagyon érzékenynek kell lennie a kis bemeneti jelek észleléséhez. Általánosságban elmondható, hogy a vevő bemeneti ereje akár 1 μV lehet. A vevő érzékenységét korlátozza a bemeneti áramkör által okozott zaj. Ezért a zaj fontos szempont a vevő PCB -tervezésében. Ezenkívül elengedhetetlen a zaj előrejelzésének képessége a szimulációs eszközökkel. Az 1. ábra egy tipikus szuperheterodin vevő. A vett jelet először kiszűrjük, majd a bemeneti jelet alacsony zajú erősítővel (LNA) erősítik. Ezután használja az első helyi oszcillátort (LO), hogy keverje el ezt a jelet, hogy ezt a jelet közbenső frekvenciává (ha) konvertálja. A front-end áramkör zajteljesítménye elsősorban az LNA-tól, a keverőből és a LO-tól függ. Noha a hagyományos fűszerzaj -elemzés megtalálhatja az LNA zaját, a keverő és a LO számára haszontalan, mivel ezekben a blokkokban a zajt súlyosan befolyásolja a nagy LO jel.
Egy kis bemeneti jel megköveteli, hogy a vevőnek nagyszerű amplifikációs funkcióval rendelkezzen, és általában 120 dB nyereséget igényel. Ilyen nagy nyereséggel minden olyan jel, amely a kimeneti végétől a bemeneti végéig kapcsolódik, problémákat okozhat. A szuperheterodin vevő architektúra használatának fontos oka az, hogy több frekvencián eloszthatja a nyereséget a kapcsolás esélyének csökkentése érdekében. Ez azt is teszi, hogy az első LO frekvenciája különbözik a bemeneti jel frekvenciájától, ami megakadályozhatja, hogy a nagy interferenciajelek „szennyeződjenek” a kis bemeneti jelekhez.
Különböző okokból néhány vezeték nélküli kommunikációs rendszerben a közvetlen konverzió vagy a homodyne architektúra helyettesítheti a szuperheterodin architektúrát. Ebben az architektúrában az RF bemeneti jelet egyetlen lépésben közvetlenül az alapfrekvenciára konvertálják. Ezért a nyereség nagy része az alapvető frekvenciában van, és a LO és a bemeneti jel frekvenciája megegyezik. Ebben az esetben meg kell érteni egy kis mennyiségű tengelykapcsoló befolyását, és ki kell állítani a „kóbor jel út” részletes modelljét, például: a szubsztráton keresztüli kapcsolást, a csomagcsapokat és a kötővezetékeket (kötvényvezeték) a kapcsolás és a kapcsoló között.

Szomszédos csatorna -interferencia a rádiófrekvenciás áramkör szimulációjában

A torzítás fontos szerepet játszik az adóban is. A kimeneti áramkörben az adó által generált nemlinearitás eloszthatja az átvitt jel sávszélességét a szomszédos csatornákban. Ezt a jelenséget „spektrális újbóli regrowth” -nek nevezzük. Mielőtt a jel eléri az adó teljesítményerősítőjét (PA), a sávszélessége korlátozott; A PA -ban az „intermodulációs torzulás” azonban a sávszélesség ismét növekedését eredményezi. Ha a sávszélesség túlságosan megnövekszik, az adó nem lesz képes megfelelni a szomszédos csatornák energiaigényének. A digitálisan modulált jelek továbbításakor a fűszer nem használható a spektrum további növekedésének előrejelzésére. Mivel a reprezentatív spektrum elérése érdekében mintegy 1000 szimbólum (szimbólum) továbbítását (szimbólum) kell szimulálni, és a nagyfrekvenciás hordozóhullámokat kombinálják, ami a fűszer tranziens elemzését nem praktikussá teszi.