Ing kene, papat ciri dhasar sirkuit frekuensi radio bakal diinterpretasikake saka patang aspek: antarmuka frekuensi radio, sinyal sing dikarepake cilik, sinyal gangguan gedhe, lan gangguan saluran sing cedhak, lan faktor penting sing mbutuhake perhatian khusus ing proses desain PCB diwenehi.
Antarmuka frekuensi radio simulasi sirkuit frekuensi radio
Pemancar lan panrima nirkabel sacara konseptual dipérang dadi rong bagéan: frekuensi dasar lan frekuensi radio. Frekuensi dhasar kalebu sawetara frekuensi sinyal input pemancar lan rentang frekuensi sinyal output panrima. Bandwidth saka frekuensi dhasar nemtokake tingkat dhasar ing ngendi data bisa mili ing sistem. Frekuensi dhasar digunakake kanggo nambah linuwih aliran data lan nyuda beban sing ditindakake dening pemancar ing medium transmisi miturut tingkat transmisi data tartamtu. Mulane, akeh kawruh teknik pangolahan sinyal dibutuhake nalika ngrancang sirkuit frekuensi dhasar ing PCB. Sirkuit frekuensi radio pemancar bisa ngowahi lan ngonversi sinyal baseband sing diproses menyang saluran sing ditemtokake, lan nyuntikake sinyal kasebut menyang medium transmisi. Kosok baline, sirkuit frekuensi radio panrima bisa entuk sinyal saka medium transmisi, lan ngowahi lan nyuda frekuensi dadi frekuensi dasar.
Transmitter duwe loro tujuan desain PCB utama: Kapisan yaiku kudu ngirim daya tartamtu nalika nggunakake daya paling sithik. Kapindho iku ora bisa ngganggu operasi normal transceiver ing saluran jejer. Minangka adoh minangka panrima ngangap, ana telung tujuan desain PCB utama: pisanan, padha kudu kanthi bisa mulihake sinyal cilik; kapindho, kudu bisa mbusak sinyal interfering ing njaba saluran sing dikarepake; lan pungkasan, kaya pemancar, padha kudu nganggo daya Banget cilik.
Sinyal gangguan gedhe saka simulasi sirkuit frekuensi radio
Panrima kudu sensitif banget marang sinyal cilik, sanajan ana sinyal interferensi gedhe (obstructions). Kahanan iki kedadeyan nalika nyoba nampa sinyal transmisi sing ringkih utawa jarak adoh, lan pemancar sing kuat sing ana ing cedhake nyebarake ing saluran sing cedhak. Sinyal interfering bisa uga 60 nganti 70 dB luwih gedhe tinimbang sinyal sing dikarepake, lan bisa ditutupi kanthi jumlah gedhe sajrone fase input panrima, utawa panrima bisa ngasilake gangguan sing gedhe banget sajrone fase input kanggo mblokir panrima sinyal normal. . Yen panrima wis mimpin menyang wilayah non-linear dening sumber gangguan sak tataran input, loro masalah ndhuwur bakal kelakon. Kanggo ngindhari masalah kasebut, mburi ngarep panrima kudu linear banget.
Mulane, "linearity" uga dadi pertimbangan penting ing desain PCB panrima. Wiwit panrima minangka sirkuit narrowband, nonlinearitas diukur kanthi ngukur "distorsi intermodulasi". Iki kalebu nggunakake rong gelombang sinus utawa gelombang kosinus kanthi frekuensi sing padha lan dumunung ing pita tengah kanggo nyopir sinyal input, lan banjur ngukur produk intermodulasi kasebut. Umumé, SPICE minangka piranti lunak simulasi sing mbutuhake wektu lan biaya-intensif, amarga kudu nindakake pirang-pirang petungan daur ulang kanggo entuk resolusi frekuensi sing dibutuhake kanggo ngerti distorsi kasebut.
Sinyal samesthine cilik ing simulasi sirkuit RF
Panrima kudu sensitif banget kanggo ndeteksi sinyal input cilik. Umumé, daya input panrima bisa dadi cilik minangka 1 μV. Sensitivitas panrima diwatesi dening gangguan sing diasilake dening sirkuit input. Mulane, gangguan minangka pertimbangan penting ing desain PCB panrima. Kajaba iku, kemampuan kanggo prédhiksi gangguan kanthi alat simulasi penting banget. Figure 1 punika panrima superheterodyne khas. Sinyal sing ditampa disaring dhisik, banjur sinyal input digedhekake dening amplifier swara sing kurang (LNA). Banjur gunakake osilator lokal pisanan (LO) kanggo nyampur karo sinyal iki kanggo ngowahi sinyal iki dadi frekuensi penengah (IF). Kinerja gangguan saka sirkuit ngarep-mburi utamané gumantung ing LNA, mixer lan LO. Senajan analisis swara SPICE tradisional bisa nemokake gangguan saka LNA, iku ora ana guna kanggo mixer lan LO, amarga gangguan ing pamblokiran iki bakal kena pengaruh serius dening sinyal LO gedhe.
Sinyal input cilik mbutuhake panrima duwe fungsi amplifikasi gedhe, lan biasane mbutuhake gain 120 dB. Kanthi gain dhuwur kuwi, sinyal apa wae sing digandhengake saka mburi output bali menyang mburi input bisa nimbulaké masalah. Alesan penting kanggo nggunakake arsitektur panrima superheterodyne iku bisa disebaraké gain ing sawetara frekuensi kanggo ngurangi kasempatan saka kopling. Iki uga ndadekake frekuensi saka LO pisanan beda saka frekuensi sinyal input, kang bisa nyegah sinyal gangguan gedhe saka "kontaminasi" kanggo sinyal input cilik.
Kanggo macem-macem alasan, ing sawetara sistem komunikasi nirkabel, konversi langsung utawa arsitektur homodyne bisa ngganti arsitektur superheterodyne. Ing arsitektur iki, sinyal input RF langsung diowahi dadi frekuensi dhasar ing siji langkah. Mulane, paling saka gain ing frekuensi dhasar, lan frekuensi saka LO lan sinyal input padha. Ing kasus iki, pengaruh saka jumlah cilik kopling kudu dimangerteni, lan model rinci "path sinyal keblasuk" kudu ditetepake, kayata: kopling liwat substrat, pin paket, lan kabel bonding (Bondwire) antarane kopling, lan kopling liwat saluran listrik.
Gangguan saluran jejer ing simulasi sirkuit frekuensi radio
Distorsi uga nduweni peran penting ing pemancar. Non-linearitas sing diasilake dening pemancar ing sirkuit output bisa nyebar bandwidth sinyal sing dikirim ing saluran sing cedhak. Fenomena iki diarani "pertumbuhan maneh spektral". Sadurunge sinyal tekan amplifier daya pemancar (PA), bandwidth diwatesi; nanging "intermodulation distorsi" ing PA bakal nimbulaké bandwidth kanggo nambah maneh. Yen bandwidth tambah akeh, pemancar ora bakal bisa nyukupi syarat daya saluran sing ana ing jejere. Nalika ngirim sinyal digital modulated, nyatane, SPICE ora bisa digunakake kanggo prédhiksi wutah luwih saka spektrum. Amarga transmisi kira-kira 1.000 simbol (simbol) kudu disimulasi kanggo entuk spektrum perwakilan, lan gelombang operator frekuensi dhuwur kudu digabung, sing bakal nggawe analisis transien SPICE ora praktis.