លក្ខណៈមូលដ្ឋានចំនួនបួននៃសៀគ្វី RF PCB

នៅទីនេះ លក្ខណៈជាមូលដ្ឋានទាំងបួននៃសៀគ្វីប្រេកង់វិទ្យុនឹងត្រូវបានបកស្រាយពីទិដ្ឋភាពបួនយ៉ាង៖ ចំណុចប្រទាក់ប្រេកង់វិទ្យុ សញ្ញាដែលចង់បានតូច សញ្ញាជ្រៀតជ្រែកធំ និងការជ្រៀតជ្រែកឆានែលជាប់គ្នា ហើយកត្តាសំខាន់ៗដែលត្រូវការការយកចិត្តទុកដាក់ជាពិសេសក្នុងដំណើរការរចនា PCB ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យ។

 

ចំណុចប្រទាក់ប្រេកង់វិទ្យុនៃការក្លែងធ្វើសៀគ្វីប្រេកង់វិទ្យុ

ឧបករណ៍បញ្ជូន និងទទួលឥតខ្សែ ត្រូវបានបែងចែកជាពីរផ្នែក៖ ប្រេកង់មូលដ្ឋាន និងប្រេកង់វិទ្យុ។ ប្រេកង់ជាមូលដ្ឋានរួមមានជួរប្រេកង់នៃសញ្ញាបញ្ចូលនៃឧបករណ៍បញ្ជូននិងជួរប្រេកង់នៃសញ្ញាទិន្នផលរបស់អ្នកទទួល។ កម្រិតបញ្ជូននៃប្រេកង់មូលដ្ឋានកំណត់អត្រាមូលដ្ឋានដែលទិន្នន័យអាចហូរនៅក្នុងប្រព័ន្ធ។ ប្រេកង់មូលដ្ឋានត្រូវបានប្រើដើម្បីកែលម្អភាពជឿជាក់នៃចរន្តទិន្នន័យ និងកាត់បន្ថយបន្ទុកដែលដាក់ដោយឧបករណ៍បញ្ជូននៅលើឧបករណ៍ផ្ទុកបញ្ជូនក្រោមអត្រាបញ្ជូនទិន្នន័យជាក់លាក់មួយ។ ដូច្នេះ ចំណេះដឹងផ្នែកវិស្វកម្មដំណើរការសញ្ញាជាច្រើនត្រូវបានទាមទារនៅពេលរចនាសៀគ្វីប្រេកង់ជាមូលដ្ឋាននៅលើ PCB ។ សៀគ្វីប្រេកង់វិទ្យុរបស់ឧបករណ៍បញ្ជូនអាចបំប្លែង និងឡើង-បំប្លែងសញ្ញា baseband ដែលបានដំណើរការទៅជាឆានែលដែលបានកំណត់ ហើយបញ្ចូលសញ្ញានេះទៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកបញ្ជូន។ ផ្ទុយទៅវិញសៀគ្វីប្រេកង់វិទ្យុរបស់អ្នកទទួលអាចទទួលបានសញ្ញាពីឧបករណ៍ផ្ទុកបញ្ជូនហើយបម្លែងនិងកាត់បន្ថយប្រេកង់ទៅជាប្រេកង់មូលដ្ឋាន។
ឧបករណ៍បញ្ជូនមានគោលដៅរចនា PCB សំខាន់ពីរ: ទីមួយគឺថាពួកគេត្រូវតែបញ្ជូនថាមពលជាក់លាក់មួយខណៈពេលដែលប្រើប្រាស់ថាមពលតិចបំផុតតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ទីពីរគឺថាពួកគេមិនអាចជ្រៀតជ្រែកជាមួយប្រតិបត្តិការធម្មតានៃ transceivers នៅក្នុងបណ្តាញដែលនៅជាប់គ្នា។ ដូចដែលអ្នកទទួលមានការព្រួយបារម្ភ មានគោលដៅរចនា PCB សំខាន់ៗចំនួនបី៖ ទីមួយ ពួកគេត្រូវតែស្ដារឡើងវិញនូវសញ្ញាតូចៗឱ្យបានត្រឹមត្រូវ។ ទីពីរ ពួកគេត្រូវតែអាចដកសញ្ញារំខាននៅខាងក្រៅឆានែលដែលចង់បាន។ ហើយ​ចុង​ក្រោយ​ដូច​ជា​ឧបករណ៍​បញ្ជូន​ដែរ ពួក​គេ​ត្រូវ​តែ​ស៊ី​ថាមពល​តិច​ណាស់​។

សញ្ញារំខានដ៏ធំនៃការក្លែងធ្វើសៀគ្វីប្រេកង់វិទ្យុ

អ្នកទទួលត្រូវតែមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះសញ្ញាតូច សូម្បីតែនៅពេលមានសញ្ញាជ្រៀតជ្រែកធំ (ស្ទះ)។ ស្ថានភាពនេះកើតឡើងនៅពេលព្យាយាមទទួលសញ្ញាបញ្ជូនខ្សោយ ឬចម្ងាយឆ្ងាយ ហើយឧបករណ៍បញ្ជូនដ៏មានអានុភាពនៅក្បែរនោះកំពុងចាក់ផ្សាយនៅក្នុងប៉ុស្តិ៍ដែលនៅជាប់គ្នា។ សញ្ញាជ្រៀតជ្រែកអាចមានពី 60 ទៅ 70 dB ធំជាងសញ្ញាដែលរំពឹងទុក ហើយវាអាចត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើនក្នុងដំណាក់កាលបញ្ចូលរបស់អ្នកទទួល ឬអ្នកទទួលអាចបង្កើតសំឡេងរំខានខ្លាំងពេកក្នុងដំណាក់កាលបញ្ចូល ដើម្បីទប់ស្កាត់ការទទួលសញ្ញាធម្មតា . ប្រសិនបើអ្នកទទួលត្រូវបានជំរុញចូលទៅក្នុងតំបន់ដែលមិនមែនជាលីនេអ៊ែរដោយប្រភពជ្រៀតជ្រែកក្នុងដំណាក់កាលបញ្ចូលនោះបញ្ហាទាំងពីរខាងលើនឹងកើតឡើង។ ដើម្បីជៀសវាងបញ្ហាទាំងនេះ ផ្នែកខាងមុខនៃអ្នកទទួលត្រូវតែមានលីនេអ៊ែរខ្លាំង។
ដូច្នេះ "លីនេអ៊ែរ" ក៏ជាការពិចារណាដ៏សំខាន់នៅក្នុងការរចនា PCB របស់អ្នកទទួល។ ដោយសារអ្នកទទួលគឺជាសៀគ្វីតូចចង្អៀត ភាពមិនលីនេអ៊ែរត្រូវបានវាស់ដោយការវាស់វែង "ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយអន្តរម៉ូឌុល" ។ នេះពាក់ព័ន្ធនឹងការប្រើរលកស៊ីនុសពីរ ឬរលកកូស៊ីនុសដែលមានប្រេកង់ស្រដៀងគ្នា ហើយមានទីតាំងនៅកណ្តាលដើម្បីជំរុញសញ្ញាបញ្ចូល ហើយបន្ទាប់មកវាស់ផលិតផលនៃអន្តរម៉ូឌុលរបស់វា។ និយាយជាទូទៅ SPICE គឺជាកម្មវិធីក្លែងធ្វើដែលចំណាយពេលវេលា និងចំណាយច្រើន ព្រោះវាត្រូវធ្វើការគណនារង្វិលជុំជាច្រើនដើម្បីទទួលបានដំណោះស្រាយប្រេកង់ដែលត្រូវការដើម្បីយល់ពីការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយ។

 

សញ្ញារំពឹងទុកតូចមួយនៅក្នុងការក្លែងធ្វើសៀគ្វី RF

 

អ្នកទទួលត្រូវតែមានភាពរសើបខ្លាំងដើម្បីរកឃើញសញ្ញាបញ្ចូលតូចៗ។ និយាយជាទូទៅថាមពលបញ្ចូលរបស់អ្នកទទួលអាចមានទំហំតូចរហូតដល់ 1 μV។ ភាពប្រែប្រួលរបស់អ្នកទទួលត្រូវបានកំណត់ដោយសំលេងរំខានដែលបង្កើតដោយសៀគ្វីបញ្ចូលរបស់វា។ ដូច្នេះសំលេងរំខានគឺជាការពិចារណាដ៏សំខាន់នៅក្នុងការរចនា PCB របស់អ្នកទទួល។ លើសពីនេះទៅទៀត សមត្ថភាពក្នុងការទស្សន៍ទាយសំឡេងរំខានជាមួយនឹងឧបករណ៍ក្លែងធ្វើគឺមិនអាចខ្វះបានឡើយ។ រូបភាពទី 1 គឺជាអ្នកទទួល superheterodyne ធម្មតា។ សញ្ញាដែលទទួលបានត្រូវបានត្រងជាមុន ហើយបន្ទាប់មកសញ្ញាបញ្ចូលត្រូវបានពង្រីកដោយ amplifier សំលេងរំខានទាប (LNA) ។ បន្ទាប់មកប្រើលំយោលមូលដ្ឋានដំបូង (LO) ដើម្បីលាយជាមួយសញ្ញានេះ ដើម្បីបំប្លែងសញ្ញានេះទៅជាប្រេកង់មធ្យម (IF)។ ដំណើរការសំលេងរំខាននៃសៀគ្វីខាងមុខភាគច្រើនអាស្រ័យទៅលើ LNA ឧបករណ៍លាយ និង LO ។ ទោះបីជាការវិភាគសំលេងរំខាន SPICE បែបប្រពៃណីអាចរកឃើញសំលេងរំខានរបស់ LNA ក៏ដោយ វាគ្មានប្រយោជន៍សម្រាប់ឧបករណ៍លាយ និង LO ទេ ពីព្រោះសំលេងរំខាននៅក្នុងប្លុកទាំងនេះនឹងរងផលប៉ះពាល់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដោយសញ្ញា LO ដ៏ធំ។
សញ្ញាបញ្ចូលតូចមួយតម្រូវឱ្យអ្នកទទួលមានមុខងារពង្រីកដ៏អស្ចារ្យ ហើយជាធម្មតាទាមទារការកើនឡើង 120 dB ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងខ្ពស់បែបនេះ សញ្ញាណាមួយដែលភ្ជាប់ពីចុងទិន្នផលត្រឡប់ទៅចុងបញ្ចូលអាចបណ្តាលឱ្យមានបញ្ហា។ ហេតុផលសំខាន់សម្រាប់ការប្រើប្រាស់ស្ថាបត្យកម្មអ្នកទទួល superheterodyne គឺថាវាអាចចែកចាយការកើនឡើងក្នុងប្រេកង់ជាច្រើនដើម្បីកាត់បន្ថយឱកាសនៃការភ្ជាប់គ្នា។ នេះក៏ធ្វើឱ្យប្រេកង់នៃ LO ទីមួយខុសពីប្រេកង់នៃសញ្ញាបញ្ចូល ដែលអាចការពារសញ្ញាជ្រៀតជ្រែកធំពី "កខ្វក់" ទៅជាសញ្ញាបញ្ចូលតូច។
សម្រាប់ហេតុផលផ្សេងៗគ្នា នៅក្នុងប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងឥតខ្សែមួយចំនួន ការបម្លែងដោយផ្ទាល់ ឬស្ថាបត្យកម្ម homodyne អាចជំនួសស្ថាបត្យកម្ម superheterodyne ។ នៅក្នុងស្ថាបត្យកម្មនេះ សញ្ញាបញ្ចូល RF ត្រូវបានបំប្លែងដោយផ្ទាល់ទៅប្រេកង់មូលដ្ឋានក្នុងជំហានតែមួយ។ ដូច្នេះ ភាគច្រើននៃការទទួលបានគឺស្ថិតនៅក្នុងប្រេកង់មូលដ្ឋាន ហើយប្រេកង់នៃ LO និងសញ្ញាបញ្ចូលគឺដូចគ្នា។ ក្នុងករណីនេះ ឥទ្ធិពលនៃចំនួនតិចតួចនៃការភ្ជាប់គ្នាត្រូវតែយល់ ហើយគំរូលម្អិតនៃ "ផ្លូវសញ្ញាវង្វេង" ត្រូវតែត្រូវបានបង្កើតឡើង ដូចជា៖ ការភ្ជាប់តាមរយៈស្រទាប់ខាងក្រោម ម្ជុលកញ្ចប់ និងខ្សែភ្ជាប់ (Bondwire) រវាងខ្សែ។ coupling និង coupling តាមរយៈខ្សែថាមពល។

 

ការជ្រៀតជ្រែកឆានែលជាប់គ្នានៅក្នុងការក្លែងធ្វើសៀគ្វីប្រេកង់វិទ្យុ

 

ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយក៏ដើរតួយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងឧបករណ៍បញ្ជូន។ ភាពមិនលីនេអ៊ែរដែលបង្កើតដោយឧបករណ៍បញ្ជូននៅក្នុងសៀគ្វីទិន្នផលអាចរីករាលដាលកម្រិតបញ្ជូននៃសញ្ញាបញ្ជូននៅក្នុងឆានែលដែលនៅជាប់គ្នា។ បាតុភូតនេះត្រូវបានគេហៅថា "ការរីកដុះដាលនៃវិសាលគម" ។ មុនពេលសញ្ញាឈានដល់អំព្លីថាមពល (PA) របស់ឧបករណ៍បញ្ជូន កម្រិតបញ្ជូនរបស់វាត្រូវបានកំណត់។ ប៉ុន្តែ "ការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយ intermodulation" នៅក្នុង PA នឹងធ្វើឱ្យកម្រិតបញ្ជូនកើនឡើងម្តងទៀត។ ប្រសិនបើកម្រិតបញ្ជូនត្រូវបានកើនឡើងច្រើនពេក ឧបករណ៍បញ្ជូននឹងមិនអាចបំពេញតម្រូវការថាមពលនៃបណ្តាញដែលនៅជាប់របស់វាបានទេ។ នៅពេលបញ្ជូនសញ្ញាតាមឌីជីថល តាមការពិត SPICE មិនអាចប្រើដើម្បីទស្សន៍ទាយកំណើនបន្ថែមទៀតនៃវិសាលគមនោះទេ។ ដោយសារការបញ្ជូននិមិត្តសញ្ញាប្រហែល 1,000 (និមិត្តសញ្ញា) ត្រូវតែត្រូវបានក្លែងធ្វើដើម្បីទទួលបានវិសាលគមតំណាង ហើយរលកនៃក្រុមហ៊ុនបញ្ជូនប្រេកង់ខ្ពស់ត្រូវតែបញ្ចូលគ្នា ដែលនឹងធ្វើឱ្យការវិភាគបណ្តោះអាសន្នរបស់ SPICE មិនអាចអនុវត្តបាន។