ПХД RF тізбегінің төрт негізгі сипаттамасы

Мұнда радиожиілік тізбектерінің төрт негізгі сипаттамасы төрт аспектіден түсіндірілетін болады: радиожиілік интерфейсі, қажетті кішкентай сигнал, үлкен кедергі сигналы және іргелес арна кедергісі және ПХД жобалау процесінде ерекше назар аударуды қажет ететін маңызды факторлар беріледі.

 

Радиожиілік тізбегін модельдеудің радиожиілік интерфейсі

Сымсыз таратқыш пен қабылдағыш тұжырымдамалық түрде екі бөлікке бөлінеді: негізгі жиілік және радиожиілік.Негізгі жиілікке таратқыштың кіріс сигналының жиілік диапазоны және қабылдағыштың шығыс сигналының жиілік диапазоны кіреді.Негізгі жиіліктің өткізу қабілеті жүйеде деректер ағынының негізгі жылдамдығын анықтайды.Негізгі жиілік деректер ағынының сенімділігін арттыру және белгілі бір деректерді беру жылдамдығы кезінде таратқыштың тасымалдау ортасына түсіретін жүктемесін азайту үшін қолданылады.Сондықтан ПХД-да іргелі жиілік тізбегін жобалау кезінде сигналды өңдеу бойынша инженерлік білімнің көп болуы қажет.Таратқыштың радиожиілік тізбегі өңделген негізгі жолақ сигналын тағайындалған арнаға түрлендіру және жоғары түрлендіру және бұл сигналды тарату ортасына енгізе алады.Керісінше, қабылдағыштың радиожиілік тізбегі сигналды тарату ортасынан ала алады және жиілікті базалық жиілікке түрлендіреді және азайтады.
Таратқыштың екі негізгі ПХД дизайн мақсаты бар: Біріншісі, олар ең аз қуатты тұтыну кезінде белгілі бір қуатты беруі керек.Екіншісі, олар көрші арналардағы трансиверлердің қалыпты жұмысына кедергі жасай алмайды.Қабылдағышқа келетін болсақ, үш негізгі ПХД дизайн мақсаты бар: біріншіден, олар шағын сигналдарды дәл қалпына келтіруі керек;екіншіден, олар қажетті арнадан тыс кедергі жасайтын сигналдарды жоя алуы керек;және соңғы, таратқыш сияқты, олар қуатты өте аз тұтынуы керек.

Радиожиілік тізбегін модельдеудің үлкен кедергі сигналы

Қабылдағыш үлкен кедергі сигналдары (кедергілер) болса да, шағын сигналдарға өте сезімтал болуы керек.Бұл жағдай әлсіз немесе алыс қашықтыққа тарату сигналын қабылдауға әрекет жасағанда пайда болады және жақын жерде орналасқан қуатты таратқыш көрші арнада хабар таратады.Кедергі сигналы күтілетін сигналдан 60-70 дБ үлкен болуы мүмкін және ол қабылдағыштың кіріс фазасында үлкен көлемде жабылуы мүмкін немесе қабылдағыш қалыпты сигналдарды қабылдауды блоктау үшін кіріс фазасында шамадан тыс шуды тудыруы мүмкін. .Егер қабылдағышты енгізу кезеңінде кедергі көзі сызықты емес аймаққа апарса, жоғарыдағы екі мәселе орын алады.Бұл проблемаларды болдырмау үшін ресивердің алдыңғы ұшы өте сызықты болуы керек.
Сондықтан «сызықтылық» қабылдағыштың ПХД дизайнында маңызды мәселе болып табылады.Қабылдағыш тар жолақты тізбек болғандықтан, бейсызықтылық «интермодуляцияның бұрмалануын» өлшеу арқылы өлшенеді.Бұл кіріс сигналын жүргізу үшін орталық жолақта орналасқан және жиіліктері ұқсас екі синусты толқындарды немесе косинус толқындарын пайдалануды, содан кейін оның интермодуляциясының өнімін өлшеуді қамтиды.Жалпы айтқанда, SPICE көп уақытты қажет ететін және шығынды қажет ететін модельдеу бағдарламалық құралы болып табылады, себебі бұрмалануды түсіну үшін қажетті жиілік ажыратымдылығын алу үшін көптеген циклдік есептеулерді орындау керек.

 

РЖ тізбегін модельдеуде күтілетін шағын сигнал

 

Кішкентай кіріс сигналдарын анықтау үшін қабылдағыш өте сезімтал болуы керек.Жалпы алғанда, қабылдағыштың кіріс қуаты 1 мкВ-қа дейін аз болуы мүмкін.Қабылдағыштың сезімталдығы оның кіріс тізбегінен туындайтын шумен шектеледі.Сондықтан, қабылдағыштың ПХД дизайнында шу маңызды мәселе болып табылады.Сонымен қатар, симуляция құралдарымен шуды болжау мүмкіндігі өте қажет.1-сурет типтік супергетеродинді қабылдағыш болып табылады.Алдымен қабылданған сигнал сүзгіден өтеді, содан кейін кіріс сигналы төмен шу күшейткішімен (LNA) күшейтіледі.Содан кейін бұл сигналды аралық жиілікке (IF) түрлендіру үшін осы сигналмен араласу үшін бірінші жергілікті осцилляторды (LO) пайдаланыңыз.Алдыңғы тізбектің шу өнімділігі негізінен LNA, араластырғыш және LO-ға байланысты.Дәстүрлі SPICE шу талдауы LNA шуын таба алатынымен, араластырғыш пен LO үшін бұл пайдасыз, өйткені бұл блоктардағы шу үлкен LO сигналынан айтарлықтай әсер етеді.
Кішкентай кіріс сигналы қабылдағыштың үлкен күшейту функциясының болуын талап етеді және әдетте 120 дБ күшейтуді қажет етеді.Осындай жоғары күшейту кезінде шығыс ұшынан кіріс ұшына жалғасқан кез келген сигнал ақаулық тудыруы мүмкін.Супергетеродиндік қабылдағыш архитектурасын қолданудың маңызды себебі, ол қосылу мүмкіндігін азайту үшін күшейтуді бірнеше жиілікте тарата алады.Бұл сондай-ақ бірінші LO жиілігін кіріс сигналының жиілігінен ерекшелендіреді, бұл үлкен кедергі сигналдарының кіші кіріс сигналдарына «ластануын» болдырмайды.
Түрлі себептерге байланысты кейбір сымсыз байланыс жүйелерінде тікелей түрлендіру немесе гомодиндік архитектура супергетеродиндік архитектураны алмастыра алады.Бұл архитектурада РЖ кіріс сигналы бір қадаммен негізгі жиілікке тікелей түрленеді.Демек, күшейтудің көп бөлігі негізгі жиілікте, ал LO және кіріс сигналының жиілігі бірдей.Бұл жағдайда муфтаның аздаған мөлшерінің әсерін түсіну керек және «адасқан сигнал жолының» егжей-тегжейлі үлгісін құру керек, мысалы: субстрат арқылы байланыстыру, орауыш түйреуіштер және байланыс сымдары (Bondwire). муфта және электр желісі арқылы ілінісу.

 

Радиожиілік тізбегінің модельдеуіндегі іргелес арна кедергісі

 

Таратқышта бұрмалану да маңызды рөл атқарады.Шығу тізбегіндегі таратқыш тудыратын сызықты еместік көрші арналарда берілетін сигналдың өткізу жолағын таратуы мүмкін.Бұл құбылыс «спектрлік қайта өсу» деп аталады.Сигнал таратқыштың қуат күшейткішіне (ҚҚ) жеткенге дейін оның өткізу қабілеттілігі шектелген;бірақ ПА-дағы «интермодуляциялық бұрмалану» өткізу қабілеттілігінің қайтадан ұлғаюына әкеледі.Өткізу қабілеті тым көп ұлғайтылған болса, таратқыш көршілес арналардың қуат талаптарын қанағаттандыра алмайды.Сандық модуляцияланған сигналдарды беру кезінде, шын мәнінде, SPICE спектрдің одан әрі өсуін болжау үшін қолданыла алмайды.Өйткені репрезентативті спектрді алу үшін 1000-ға жуық таңбаның (таңбаның) берілуін модельдеу керек және жоғары жиілікті тасымалдаушы толқындарды біріктіру қажет, бұл SPICE өтпелі талдауын практикалық емес етеді.