Hei ginn déi véier Basischarakteristike vu Radiofrequenzkreesser aus véier Aspekter interpretéiert: Radiofrequenz-Interface, klengt gewënschte Signal, grousst Stéierungssignal, an ugrenzend Kanalinterferenz, an déi wichteg Faktoren, déi speziell Opmierksamkeet am PCB-Designprozess brauchen.
Radio Frequenz Interface vun Radio Frequenz Circuit Simulatioun
De Wireless Sender an Empfänger sinn konzeptuell an zwee Deeler opgedeelt: Basisfrequenz a Radiofrequenz. Déi fundamental Frequenz enthält d'Frequenzbereich vum Input Signal vum Sender an d'Frequenzbereich vum Ausgangssignal vum Empfänger. D'Bandbreedung vun der fundamentaler Frequenz bestëmmt de fundamentalen Taux mat deem Daten am System fléissen kënnen. D'Basisfrequenz gëtt benotzt fir d'Zouverlässegkeet vum Datestroum ze verbesseren an d'Belaaschtung ze reduzéieren, déi vum Sender op d'Transmissiounsmedium ënner enger spezifescher Datetransmissionsrate opgesat gëtt. Dofir ass vill Signalveraarbechtungsingenieurwëssen erfuerderlech wann Dir e fundamentale Frequenzkreeslaf op engem PCB designt. De Radiofrequenz Circuit vum Sender kann de veraarbechte Baseband Signal op en designéierte Kanal konvertéieren an up-konvertéieren, an dëst Signal an d'Transmissiounsmedium sprëtzen. Am Géigendeel, de Radiofrequenz Circuit vum Empfänger kann d'Signal vum Iwwerdroungsmedium kréien, an d'Frequenz op d'Basisfrequenz konvertéieren an reduzéieren.
Sender huet zwee Haapt PCB Design Ziler: Déi éischt ass, datt se eng spezifesch Muecht vermëttelen mussen iwwerdeems déi mannst Muecht Konsuméiere méiglech. Déi zweet ass datt se net mat der normaler Operatioun vun den Transceiver an de benachbaren Kanäl stéieren. Wat den Empfänger ubelaangt, ginn et dräi Haapt PCB-Designziler: éischtens musse se kleng Signaler präzis restauréieren; zweetens, si mussen fäeg sinn Stéierungssignaler ausserhalb vum gewënschten Kanal ze läschen; a leschter, wéi de Sender, musse se Kraaft verbrauchen Ganz kleng.
Grouss Interferenzsignal vu Radiofrequenz Circuit Simulatioun
Den Empfänger muss ganz empfindlech op kleng Signaler sinn, och wann et grouss Interferenzsignaler (Hindernisser) gëtt. Dës Situatioun geschitt wann Dir probéiert e schwaacht oder laang-Distanz Iwwerdroungssignal ze kréien, an e mächtege Sender an der Géigend ass an engem ugrenzenden Kanal iwwerdroen. D'Stéierungssignal kann 60 bis 70 dB méi grouss sinn wéi dat erwaart Signal, an et kann an enger grousser Quantitéit während der Inputphase vum Empfänger ofgedeckt ginn, oder den Empfänger kann exzessive Geräischer während der Inputphase generéieren fir den Empfang vun normale Signaler ze blockéieren . Wann den Empfänger an eng net-linear Regioun vun der Stéierungsquell während der Inputstadium gedriwwe gëtt, ginn déi uewe genannte Problemer op. Fir dës Problemer ze vermeiden, muss de Frontend vum Empfänger ganz linear sinn.
Dofir ass "Linearitéit" och eng wichteg Iwwerleeung am PCB Design vum Empfänger. Zënter datt den Empfänger e Schmuelbandkreeslaf ass, gëtt d'Netlinearitéit gemooss andeems Dir "Intermodulatiounsverzerrung" moosst. Dëst beinhalt d'Benotzung vun zwou Sinuswellen oder Cosinuswellen mat ähnlechen Frequenzen an an der Mëttelband lokaliséiert fir den Inputsignal ze féieren, an dann d'Produkt vu senger Intermodulatioun ze moossen. Allgemeng ass SPICE eng Zäit-opwänneg a kascht-intensiv Simulatiounssoftware, well et muss vill Loop-Berechnungen ausféieren fir déi erfuerderlech Frequenzopléisung ze kréien fir d'Verzerrung ze verstoen.
Kleng erwaart Signal an RF Circuit Simulatioun
Den Empfänger muss ganz empfindlech sinn fir kleng Inputsignaler z'entdecken. Allgemeng kann d'Inputkraaft vum Empfänger sou kleng wéi 1 μV sinn. D'Sensibilitéit vum Empfänger ass limitéiert duerch de Kaméidi, deen duerch säin Input Circuit generéiert gëtt. Dofir ass Kaméidi eng wichteg Considératioun am PCB Design vum Empfänger. Ausserdeem ass d'Fäegkeet fir Geräischer mat Simulatiounsinstrumenter virauszesoen ass onverzichtbar. Figur 1 ass en typesche Superheterodyne Empfänger. Dat empfangent Signal gëtt als éischt gefiltert, an dann gëtt den Inputsignal vun engem Low Noise Amplifier (LNA) verstäerkt. Benotzt dann den éischte Lokaloszilléierer (LO) fir mat dësem Signal ze vermëschen fir dëst Signal an eng Zwëschenfrequenz (IF) ëmzewandelen. D'Geräischleistung vum Frontend Circuit hänkt haaptsächlech vum LNA, Mixer an LO of. Och wann déi traditionell SPICE Kaméidi Analyse de Kaméidi vun der LNA fannen kann, ass et nëtzlos fir de Mixer an LO, well de Kaméidi an dëse Blocken eescht vum grousse LO Signal beaflosst ginn.
E klengen Input Signal erfuerdert den Empfänger fir eng grouss Verstäerkungsfunktioun ze hunn, a verlaangt normalerweis e Gewënn vun 120 dB. Mat sou engem héije Gewënn kann all Signal, dat vum Ausgangsend zréck an den Input Enn gekoppelt ass, Problemer verursaachen. De wichtege Grond fir d'Superheterodyne Empfängerarchitektur ze benotzen ass datt et de Gewënn an e puer Frequenzen verdeele kann fir d'Chance vun der Kopplung ze reduzéieren. Dëst mécht och d'Frequenz vun der éischter LO ënnerscheeden vun der Frequenz vun der Input Signal, déi grouss Interferenz Signaler verhënneren kann "kontaminéiert" ze kleng Input Signaler.
Aus verschiddene Grënn, an e puer drahtlose Kommunikatiounssystemer, kann direkt Konversioun oder Homodyne Architektur Superheterodyne Architektur ersetzen. An dëser Architektur gëtt d'RF Input Signal direkt an d'fundamental Frequenz an engem eenzege Schrëtt ëmgewandelt. Dofir ass de gréissten Deel vum Gewënn an der fundamentaler Frequenz, an d'Frequenz vum LO an dem Input Signal ass d'selwecht. An dësem Fall muss den Afloss vun enger klenger Kupplung versteet ginn, an en detailléierte Modell vum "Stray-Signalwee" muss etabléiert ginn, sou wéi: Kopplung duerch de Substrat, Package Pins, a Verbindungsdrähten (Bondwire) tëscht dem Kupplung, an d'Kupplung duerch d'Muecht Linn.
Nopesch Kanalinterferenz an der Radiofrequenz Circuit Simulatioun
Verzerrung spillt och eng wichteg Roll am Sender. D'Net-Linearitéit, déi vum Sender am Ausgangskrees generéiert gëtt, kann d'Bandbreedung vum iwwerdroene Signal an ugrenzend Kanäl verbreeden. Dëst Phänomen gëtt "spektral Erhuelung" genannt. Ier d'Signal de Sender Power Amplifier (PA) erreecht, ass seng Bandbreed limitéiert; mä d'"Intermodulatiounsverzerrung" an der PA wäert d'Bandbreedung erëm erhéijen. Wann d'Bandbreedung ze vill erhéicht gëtt, wäert de Sender net fäeg sinn d'Kraaftfuerderunge vu senge benachbaren Kanäl ze treffen. Wann Dir digital moduléiert Signaler vermëttelt, kann SPICE tatsächlech net benotzt ginn fir de weidere Wuesstum vum Spektrum virauszesoen. Well d'Transmissioun vun ongeféier 1.000 Symboler (Symbol) muss simuléiert ginn fir e representativt Spektrum ze kréien, an d'Héichfrequenz Trägerwellen musse kombinéiert ginn, wat SPICE transient Analyse onpraktesch mécht.