აქ რადიოსიხშირული სქემების ოთხი ძირითადი მახასიათებელი იქნება ინტერპრეტირებული ოთხი ასპექტიდან: რადიოსიხშირული ინტერფეისი, მცირე სასურველი სიგნალი, დიდი ჩარევის სიგნალი და მიმდებარე არხის ჩარევა და მოცემულია მნიშვნელოვანი ფაქტორები, რომლებსაც განსაკუთრებული ყურადღება სჭირდება PCB დიზაინის პროცესში.

რადიოსიხშირული წრედის სიმულაციის რადიოსიხშირული ინტერფეისი

უკაბელო გადამცემი და მიმღები კონცეპტუალურად იყოფა ორ ნაწილად: ბაზის სიხშირე და რადიო სიხშირე. ფუნდამენტური სიხშირე მოიცავს გადამცემის შეყვანის სიგნალის სიხშირის დიაპაზონს და მიმღების გამომავალი სიგნალის სიხშირის დიაპაზონს. ფუნდამენტური სიხშირის გამტარუნარიანობა განსაზღვრავს ფუნდამენტურ სიჩქარეს, რომლითაც შეიძლება მონაცემების შემოდინება სისტემაში. საბაზისო სიხშირე გამოიყენება მონაცემთა ნაკადის სანდოობის გასაუმჯობესებლად და გადამცემის მიერ გადამცემ გარემოზე დაკისრებული დატვირთვის შესამცირებლად მონაცემთა გადაცემის სპეციფიკური სიჩქარით. ამიტომ, PCB-ზე ფუნდამენტური სიხშირის წრედის შემუშავებისას საჭიროა სიგნალის დამუშავების საინჟინრო ინჟინერიის ბევრი ცოდნა. გადამცემის რადიოსიხშირულ წრეს შეუძლია გადაიყვანოს და გადააკეთოს დამუშავებული ბაზისური სიგნალი დანიშნულ არხად და ეს სიგნალი შეიყვანოს გადამცემ გარემოში. პირიქით, მიმღების რადიოსიხშირულ წრეს შეუძლია მიიღოს სიგნალი გადამცემი საშუალებიდან და გადაიყვანოს და შეამციროს სიხშირე საბაზო სიხშირეზე.
გადამცემს აქვს ორი მთავარი PCB დიზაინის მიზანი: პირველი არის ის, რომ მათ უნდა გადასცენ კონკრეტული სიმძლავრე, ხოლო მოიხმარენ ყველაზე ნაკლებ ენერგიას. მეორე ის არის, რომ მათ არ შეუძლიათ ხელი შეუშალონ მიმდებარე არხების გადამცემების ნორმალურ მუშაობას. რაც შეეხება მიმღებს, არსებობს PCB დიზაინის სამი ძირითადი მიზანი: პირველი, მათ ზუსტად უნდა აღადგინონ მცირე სიგნალები; მეორე, მათ უნდა შეეძლოთ სასურველი არხის გარეთ ჩარევის სიგნალების ამოღება; და ბოლოს, როგორც გადამცემი, მათ უნდა მოიხმარონ ენერგია ძალიან მცირე.

რადიოსიხშირული წრის სიმულაციის დიდი ჩარევის სიგნალი

მიმღები უნდა იყოს ძალიან მგრძნობიარე მცირე სიგნალების მიმართ, მაშინაც კი, როდესაც არის დიდი ჩარევის სიგნალები (დაბრკოლებები). ეს სიტუაცია ჩნდება სუსტი ან შორ მანძილზე გადაცემის სიგნალის მიღების მცდელობისას და ახლომახლო მძლავრი გადამცემი მაუწყებლობს მიმდებარე არხზე. ჩარევის სიგნალი შეიძლება იყოს 60-დან 70 დბ-მდე უფრო დიდი ვიდრე მოსალოდნელი სიგნალი, და ის შეიძლება დაიფაროს დიდი რაოდენობით მიმღების შეყვანის ფაზაში, ან მიმღებმა შეიძლება წარმოქმნას ზედმეტი ხმაური შეყვანის ფაზაში, რათა დაბლოკოს ნორმალური სიგნალების მიღება. . თუ მიმღები შეყვანის ეტაპზე ჩარევის წყაროს მიერ არაწრფივ რეგიონში გადადის, წარმოიქმნება ზემოაღნიშნული ორი პრობლემა. ამ პრობლემების თავიდან ასაცილებლად, მიმღების წინა ბოლო უნდა იყოს ძალიან ხაზოვანი.
მაშასადამე, „წრფივი“ ასევე მნიშვნელოვანი განხილვაა მიმღების PCB დიზაინში. ვინაიდან მიმღები არის ვიწროზოლიანი წრე, არაწრფივობა იზომება „ინტერმოდულაციის დამახინჯების“ გაზომვით. ეს გულისხმობს ორი სინუსუსური ტალღის ან კოსინუსური ტალღების გამოყენებას მსგავსი სიხშირით და მდებარეობს ცენტრალურ ზოლში შეყვანის სიგნალის გადასაყვანად და შემდეგ მისი ინტერმოდულაციის პროდუქტის გაზომვას. ზოგადად რომ ვთქვათ, SPICE არის შრომატევადი და ძვირადღირებული სიმულაციური პროგრამა, რადგან მან უნდა შეასრულოს მრავალი მარყუჟის გამოთვლა, რათა მიიღოს სიხშირის საჭირო გარჩევადობა დამახინჯების გასაგებად.

მცირე მოსალოდნელი სიგნალი RF მიკროსქემის სიმულაციაში

მიმღები უნდა იყოს ძალიან მგრძნობიარე მცირე შეყვანის სიგნალების აღმოსაჩენად. ზოგადად რომ ვთქვათ, მიმღების შეყვანის სიმძლავრე შეიძლება იყოს 1 μV-მდე. მიმღების მგრძნობელობა შემოიფარგლება მისი შეყვანის მიკროსქემის მიერ წარმოქმნილი ხმაურით. ამიტომ, ხმაური არის მნიშვნელოვანი განხილვა მიმღების PCB დიზაინში. გარდა ამისა, სიმულაციური ხელსაწყოებით ხმაურის პროგნოზირების შესაძლებლობა შეუცვლელია. სურათი 1 არის ტიპიური სუპერჰეტეროდინის მიმღები. მიღებული სიგნალი ჯერ იფილტრება, შემდეგ კი შემავალი სიგნალი ძლიერდება დაბალი ხმაურის გამაძლიერებლით (LNA). შემდეგ გამოიყენეთ პირველი ლოკალური ოსცილატორი (LO) ამ სიგნალთან შერევისთვის, რათა ეს სიგნალი გადაიყვანოთ შუალედურ სიხშირედ (IF). წინა ბოლო წრედის ხმაურის შესრულება ძირითადად დამოკიდებულია LNA-ზე, მიქსერზე და LO-ზე. მიუხედავად იმისა, რომ ტრადიციული SPICE ხმაურის ანალიზს შეუძლია აღმოაჩინოს LNA-ს ხმაური, ის უსარგებლოა მიქსერისთვის და LO-სთვის, რადგან ამ ბლოკების ხმაურზე სერიოზულად იმოქმედებს დიდი LO სიგნალი.
მცირე შეყვანის სიგნალი მოითხოვს მიმღებს ჰქონდეს დიდი გამაძლიერებელი ფუნქცია და ჩვეულებრივ მოითხოვს 120 dB მომატებას. ასეთი მაღალი მომატებით, ნებისმიერმა სიგნალმა გამომავალი ბოლოდან შეყვანის ბოლოში შეიძლება გამოიწვიოს პრობლემები. სუპერჰეტეროდინის მიმღების არქიტექტურის გამოყენების მნიშვნელოვანი მიზეზი არის ის, რომ მას შეუძლია გაანაწილოს მომატება რამდენიმე სიხშირეზე, რათა შეამციროს დაწყვილების შანსი. ეს ასევე განასხვავებს პირველი LO-ს სიხშირეს შეყვანის სიგნალის სიხშირისგან, რაც ხელს უშლის დიდი ჩარევის სიგნალების „დაბინძურებას“ მცირე შეყვანის სიგნალებზე.
სხვადასხვა მიზეზის გამო, ზოგიერთ უკაბელო საკომუნიკაციო სისტემაში, პირდაპირი კონვერტაცია ან ჰომოდინის არქიტექტურა შეიძლება შეცვალოს სუპერჰეტეროდინის არქიტექტურა. ამ არქიტექტურაში, RF შეყვანის სიგნალი პირდაპირ გარდაიქმნება ფუნდამენტურ სიხშირეზე ერთი ნაბიჯით. ამრიგად, მოგების უმეტესი ნაწილი ფუნდამენტურ სიხშირეშია, ხოლო LO-ს და შეყვანის სიგნალის სიხშირე იგივეა. ამ შემთხვევაში, უნდა გვესმოდეს მცირე რაოდენობის შეერთების გავლენა და უნდა შეიქმნას „მაწანწალა სიგნალის ბილიკის“ დეტალური მოდელი, როგორიცაა: დაწყვილება სუბსტრატის მეშვეობით, პაკეტის ქინძისთავები და შემაერთებელი მავთულები (Bondwire) შორის. დაწყვილება და დაწყვილება ელექტროგადამცემი ხაზის მეშვეობით.

მიმდებარე არხის ჩარევა რადიოსიხშირული წრედის სიმულაციაში

დამახინჯება ასევე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს გადამცემში. გამომავალ წრეში გადამცემის მიერ წარმოქმნილმა არაწრფივობამ შეიძლება გაავრცელოს გადაცემული სიგნალის გამტარუნარიანობა მიმდებარე არხებში. ამ ფენომენს ეწოდება "სპექტრული ხელახალი ზრდა". სანამ სიგნალი მიაღწევს გადამცემის დენის გამაძლიერებელს (PA), მისი გამტარუნარიანობა შეზღუდულია; მაგრამ "ინტერმოდულაციის დამახინჯება" PA-ში გამოიწვევს გამტარუნარიანობის ხელახლა გაზრდას. თუ გამტარუნარიანობა ძალიან გაიზარდა, გადამცემი ვერ დააკმაყოფილებს მიმდებარე არხების სიმძლავრის მოთხოვნებს. ციფრულად მოდულირებული სიგნალების გადაცემისას, ფაქტობრივად, SPICE არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას სპექტრის შემდგომი ზრდის პროგნოზირებისთვის. იმის გამო, რომ დაახლოებით 1000 სიმბოლოს (სიმბოლოს) გადაცემა სიმულირებული უნდა იყოს წარმომადგენლობითი სპექტრის მისაღებად და მაღალი სიხშირის გადამზიდავი ტალღები უნდა იყოს შერწყმული, რაც SPICE გარდამავალ ანალიზს არაპრაქტიკულს გახდის.