כאן יתפרשו ארבעת המאפיינים הבסיסיים של מעגלי תדר רדיו מארבעה היבטים: ממשק תדר רדיו, אות קטן רצוי, אות הפרעות גדול והפרעות ערוצים סמוכים, והגורמים החשובים הזקוקים לתשומת לב מיוחדת בתהליך התכנון של PCB.

ממשק תדר רדיו של סימולציה של מעגלי תדר רדיו

המשדר והמקלט האלחוטי מחולקים רעיונית לשני חלקים: תדר בסיס ותדר רדיו. התדר הבסיסי כולל את טווח התדרים של אות הקלט של המשדר וטווח התדרים של אות הפלט של המקלט. רוחב הפס של התדר הבסיסי קובע את הקצב הבסיסי בו נתונים יכולים לזרום במערכת. תדר הבסיס משמש לשיפור האמינות של זרם הנתונים ולהפחתת העומס שהוטל על ידי המשדר במדיום ההולכה תחת קצב העברת נתונים ספציפי. לכן, נדרש הרבה ידע הנדסי לעיבוד אותות בעת תכנון מעגל תדרים בסיסי ב- PCB. מעגל תדר הרדיו של המשדר יכול להמיר ולהמיר את אות פס הבסיס המעובד לערוץ ייעודי, ולהזריק אות זה למדיום ההולכה. נהפוך הוא, מעגל תדר הרדיו של המקלט יכול להשיג את האות ממדיום ההולכה, ולהמיר ולהקטין את התדר לתדר הבסיס.
למשדר שני יעדי עיצוב PCB עיקריים: הראשון הוא שעליהם להעביר כוח ספציפי תוך צריכת הכוח הכי פחות אפשרי. השנייה היא שהם לא יכולים להפריע לפעולה הרגילה של משדרים בערוצים סמוכים. מבחינת המקלט, ישנם שלוש יעדי עיצוב PCB עיקריים: ראשית, עליהם לשחזר במדויק אותות קטנים; שנית, עליהם להיות מסוגלים להסיר אותות מפריעים מחוץ לערוץ הרצוי; ואחרון, כמו המשדר, עליהם לצרוך כוח קטן מאוד.

אות הפרעות גדול של סימולציה של מעגלי תדר רדיו

על המקלט להיות רגיש מאוד לאותות קטנים, גם כאשר יש אותות הפרעות גדולים (חסימות). מצב זה מתרחש כשמנסים לקבל אות הילוכים חלש או למרחקים ארוכים, ומשדר חזק בקרבת מקום משדר בערוץ סמוך. האות המפריע עשוי להיות גדול ב -60 עד 70 dB מהאות הצפוי, וניתן לכסות אותו בכמות גדולה בשלב הקלט של המקלט, או שהמקלט יכול לייצר רעש מוגזם בשלב הקלט כדי לחסום את קבלת האותות הרגילים. אם המקלט מונע לאזור לא לינארי על ידי מקור ההפרעה בשלב הקלט, שתי הבעיות לעיל יתרחשו. כדי להימנע מבעיות אלה, הקצה הקדמי של המקלט חייב להיות ליניארי מאוד.
לפיכך, "לינאריות" היא גם שיקול חשוב בעיצוב PCB של המקלט. מכיוון שהמקלט הוא מעגל פס צר, חוסר הליניאריות נמדד על ידי מדידת "עיוות בין -מודולציה". זה כרוך בשימוש בשני גלי סינוס או גלי קוסינוס עם תדרים דומים וממוקם ברצועה המרכזית כדי להניע את אות הקלט, ואז מדידת התוצר של המודולציה שלו. באופן כללי, תבלין הוא תוכנת סימולציה גוזלת זמן ועתיר עלות, מכיוון שהיא צריכה לבצע חישובי לולאה רבים כדי לקבל את רזולוציית התדרים הנדרשת להבנת העיוות.

אות צפוי קטן בסימולציה של מעגלי RF

על המקלט להיות רגיש מאוד לאיתור אותות קלט קטנים. באופן כללי, כוח הקלט של המקלט יכול להיות קטן כמו 1 μV. הרגישות של המקלט מוגבלת על ידי הרעש שנוצר על ידי מעגל הקלט שלו. לכן רעש הוא שיקול חשוב בתכנון ה- PCB של המקלט. יתר על כן, היכולת לחזות רעש עם כלי סימולציה היא הכרחית. איור 1 הוא מקלט Superheterodyne טיפוסי. האות שהתקבל מסונן תחילה ואז אות הקלט מוגבר על ידי מגבר רעש נמוך (LNA). לאחר מכן השתמש במתנד המקומי הראשון (LO) כדי לערבב עם האות הזה כדי להמיר אות זה לתדר ביניים (אם). ביצועי הרעש של המעגל הקדמי תלויים בעיקר ב- LNA, במערבל ו- LO. למרות שניתוח רעשי התבלינים המסורתיים יכול למצוא את הרעש של ה- LNA, הוא חסר תועלת עבור המיקסר ו- LO, מכיוון שהרעש בבלוקים אלה יושפע ברצינות מהאות LO הגדול.
אות קלט קטן מחייב את המקלט לקבל פונקציית הגברה נהדרת, ולרוב דורש רווח של 120 dB. עם רווח כה גבוה, כל אות המשולב מקצה הפלט חזרה לקצה הקלט עלול לגרום לבעיות. הסיבה החשובה לשימוש בארכיטקטורת המקלט Superheterodyne היא שהיא יכולה להפיץ את הרווח בכמה תדרים כדי להפחית את הסיכוי לצימוד. זה גם גורם לתדירות ה- LO הראשונה שונה מתדירות האות הקלט, שיכול למנוע "מזוהמים" של אותות הפרעה גדולים לאותות קלט קטנים.
מסיבות שונות, במערכות תקשורת אלחוטיות מסוימות, המרה ישירה או ארכיטקטורה הומודין יכולים להחליף ארכיטקטורת Superheterodyne. בארכיטקטורה זו, אות קלט ה- RF מומר ישירות לתדר הבסיסי בשלב אחד. לפיכך, מרבית הרווח הוא בתדר הבסיסי, ותדירות ה- LO ואות הקלט זהה. במקרה זה, יש להבין את השפעתם של כמות קטנה של צימוד, ויש לקבוע מודל מפורט של "נתיב האות התועה", כגון: צימוד דרך המצע, סיכות החבילה וחוטי המליטה (חוט האגודה) בין הצימוד והצימוד דרך קו הכוח.

הפרעות ערוצים סמוכות בסימולציה של מעגלי תדר רדיו

עיוות ממלא גם תפקיד חשוב במשדר. אי ליניאריות שנוצר על ידי המשדר במעגל הפלט עשויה להפיץ את רוחב הפס של האות המועבר בערוצים הסמוכים. תופעה זו נקראת "צמיחה מחודשת". לפני שהאות מגיע למגבר הכוח של המשדר (PA), רוחב הפס שלו מוגבל; אולם "עיוות הבין -מודולציה" ברשות הפלסטינית יגרום לרוחב הפס להתגבר שוב. אם רוחב הפס מוגדל יותר מדי, המשדר לא יוכל לעמוד בדרישות הכוח של הערוצים הסמוכים שלו. בעת העברת אותות מודולציה דיגיטלית, למעשה, לא ניתן להשתמש בתבלינים כדי לחזות את הצמיחה נוספת של הספקטרום. מכיוון שיש לדמות את העברת ההעברה של כאלף סמלים (סמל) כדי להשיג ספקטרום מייצג, ויש לשלב גלי נשא בתדר גבוה, מה שיהפוך את הניתוח החולף לתבלינים לבלתי מעשי.