Четири основни карактеристики на PCB RF коло

Овде, четирите основни карактеристики на кола за радио фреквенција ќе бидат толкувани од четири аспекти: даден е интерфејс за радиофреквенција, мал посакуван сигнал, голем сигнал за мешање и мешање на соседните канали и дадени се важни фактори на кои им е потребно посебно внимание во процесот на дизајнирање на PCB.

 

Интерфејс за радио фреквенција на симулација на колото на радио фреквенција

Безжичниот предавател и приемникот се концептуално поделени на два дела: основна фреквенција и радиофреквенција. Основната фреквенција вклучува опсег на фреквенција на влезниот сигнал на предавателот и опсегот на фреквенција на излезниот сигнал на приемникот. Широчината на опсегот на основната фреквенција ја одредува основната стапка со која може да се течат податоците во системот. Основната фреквенција се користи за подобрување на веродостојноста на протокот на податоци и да се намали товарот наметнат од предавателот на медиумот за пренос под специфична стапка на пренос на податоци. Затоа, потребно е многу инженерско знаење за обработка на сигнали при дизајнирање на фундаментално коло за фреквенција на PCB. Колото за радио фреквенција на предавателот може да го претвори и да го претвори обработениот сигнал за база на лентата во назначен канал и да го инјектира овој сигнал во медиумот за пренос. Напротив, колото на радиофреквенцијата на приемникот може да го добие сигналот од медиумот за пренос и да ја претвори и намали фреквенцијата во основната фреквенција.
Пренесувачот има две главни цели за дизајн на PCB: Првиот е дека тие мора да пренесат специфична моќност додека трошат најмалку можна моќност. Втората е дека тие не можат да се мешаат во нормалното работење на примопредавачите во соседните канали. Што се однесува до приемникот, постојат три главни цели за дизајн на PCB: прво, тие мора точно да ги вратат малите сигнали; Второ, тие мора да бидат во можност да ги отстранат сигналите за мешање надвор од посакуваниот канал; И последно, како и предавателот, тие мора да консумираат моќ многу мала.

Голем сигнал за мешање на симулација на колото на радио фреквенција

Примачот мора да биде многу чувствителен на мали сигнали, дури и кога има големи сигнали за мешање (опструкции). Оваа состојба се јавува кога се обидувате да добиете слаб или долги растојанија за пренесување, а моќен предавател во близина се емитува во соседниот канал. Сигналот за мешање може да биде од 60 до 70 dB поголеми од очекуваниот сигнал и може да се покрие во голема количина за време на влезната фаза на приемникот, или приемникот може да генерира прекумерна бучава за време на влезната фаза за да го блокира приемот на нормални сигнали. Ако приемникот е управуван во нелинеарно регион од изворот на мешање во текот на влезната фаза, ќе се појават горенаведените два проблеми. За да се избегнат овие проблеми, предниот крај на приемникот мора да биде многу линеарен.
Затоа, „линеарноста“ е исто така важен предвид во дизајнот на ПЦБ на приемникот. Бидејќи приемникот е тесно опсег на коло, нелинеарноста се мери со мерење на „искривување на интермодулација“. Ова вклучува употреба на два синусни бранови или косинусни бранови со слични фреквенции и лоцирани во центарот на опсегот за да се вози влезниот сигнал, а потоа да се мери производот на неговата интермодулација. Општо земено, SPICE е одземаат многу време и софтвер за симулација на трошоците, затоа што треба да изврши многу пресметки на јамката за да ја добие потребната резолуција на фреквенцијата за да се разбере искривувањето.

 

Мал очекуван сигнал во симулацијата на колото на РФ

 

Приемникот мора да биде многу чувствителен за да открие мали влезни сигнали. Општо земено, влезната моќност на приемникот може да биде мала како 1 μV. Чувствителноста на приемникот е ограничена со бучавата генерирана од неговото влезно коло. Затоа, бучавата е важен предвид во дизајнот на ПЦБ на приемникот. Покрај тоа, можноста да се предвиди бучава со алатки за симулација е неопходна. Слика 1 е типичен приемник за суперхеродини. Добиениот сигнал се филтрира прво, а потоа влезниот сигнал се засилува со засилувач на низок бучава (LNA). Потоа, користете го првиот локален осцилатор (LO) за да се меша со овој сигнал за да го претворите овој сигнал во средна фреквенција (ако). Изведбата на бучава на предното коло главно зависи од LNA, миксер и LO. Иако традиционалната анализа на бучава за зачини може да го најде бучавата на ЛНА, таа е бескорисна за миксерот и ЛО, затоа што бучавата во овие блокови ќе биде сериозно погодена од големиот сигнал LO.
Мал влезен сигнал бара приемникот да има голема функција за засилување и обично бара добивка од 120 dB. Со толку голема добивка, секој сигнал споен од излезниот крај назад до влезниот крај може да предизвика проблеми. Важната причина за користење на архитектурата на приемникот на суперхеродини е тоа што може да ја дистрибуира добивката во неколку фреквенции за да ги намали шансите за спојување. Ова исто така ја прави фреквенцијата на првиот LO да се разликува од фреквенцијата на влезниот сигнал, што може да спречи големи сигнали за мешање да бидат „загадени“ на мали влезни сигнали.
Од различни причини, во некои системи за безжична комуникација, директната конверзија или архитектурата на хомодини може да ја замени архитектурата на суперхеродија. Во оваа архитектура, влезниот сигнал RF директно се претвора во основната фреквенција во еден чекор. Затоа, поголемиот дел од добивката е во основната фреквенција, а фреквенцијата на LO и влезниот сигнал е ист. Во овој случај, мора да се разбере влијанието на мала количина на спојување, и мора да се утврди детален модел на „залутаниот сигнал“, како што се: спојување преку подлогата, игличките за пакетите и жиците за врзување (Bondwire) помеѓу спојувањето и спојувањето преку линијата за напојување.

 

Мешање на соседниот канал во симулацијата на колото на радио фреквенција

 

Искривувањето исто така игра важна улога во предавателот. Нелинеарноста генерирана од предавателот во излезното коло може да ја шири широчината на опсегот на пренесениот сигнал во соседните канали. Овој феномен се нарекува „спектрален ретровид“. Пред сигналот да го достигне засилувачот за напојување на предавателот (ПА), неговиот опсег е ограничен; Но, „искривувањето на интермодулацијата“ во ПА ќе предизвика повторно да се зголеми широчината на опсегот. Ако широчината на опсегот се зголеми премногу, предавателот нема да може да ги исполни барањата за моќност на соседните канали. При пренесување на дигитално модулирани сигнали, всушност, зачинот не може да се користи за да се предвиди понатамошен раст на спектарот. Бидејќи преносот на околу 1.000 симболи (симбол) мора да се симулира за да се добие репрезентативен спектар, а мора да се комбинираат бранови на носач со висока фреквенција, што ќе го направи зачинот минлива анализа непрактична.


TOP