ഇവിടെ, റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി സർക്യൂട്ടുകളുടെ നാല് അടിസ്ഥാന സവിശേഷതകൾ നാല് വശങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യാഖ്യാനിക്കും: റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി ഇൻ്റർഫേസ്, ചെറിയ ആവശ്യമുള്ള സിഗ്നൽ, വലിയ ഇടപെടൽ സിഗ്നൽ, അടുത്തുള്ള ചാനൽ ഇടപെടൽ, പിസിബി ഡിസൈൻ പ്രക്രിയയിൽ പ്രത്യേക ശ്രദ്ധ ആവശ്യമുള്ള പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ എന്നിവ നൽകിയിരിക്കുന്നു.

റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി സർക്യൂട്ട് സിമുലേഷൻ്റെ റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി ഇൻ്റർഫേസ്

വയർലെസ് ട്രാൻസ്മിറ്ററും റിസീവറും ആശയപരമായി രണ്ട് ഭാഗങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: അടിസ്ഥാന ആവൃത്തിയും റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസിയും. അടിസ്ഥാന ആവൃത്തിയിൽ ട്രാൻസ്മിറ്ററിൻ്റെ ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലിൻ്റെ ആവൃത്തി ശ്രേണിയും റിസീവറിൻ്റെ ഔട്ട്പുട്ട് സിഗ്നലിൻ്റെ ആവൃത്തി ശ്രേണിയും ഉൾപ്പെടുന്നു. അടിസ്ഥാന ആവൃത്തിയുടെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് സിസ്റ്റത്തിൽ ഡാറ്റ ഒഴുകാൻ കഴിയുന്ന അടിസ്ഥാന നിരക്ക് നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ഡാറ്റാ സ്ട്രീമിൻ്റെ വിശ്വാസ്യത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ഒരു പ്രത്യേക ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷൻ നിരക്കിന് കീഴിൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ മീഡിയത്തിൽ ട്രാൻസ്മിറ്റർ ചുമത്തുന്ന ലോഡ് കുറയ്ക്കുന്നതിനും അടിസ്ഥാന ആവൃത്തി ഉപയോഗിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഒരു പിസിബിയിൽ ഒരു അടിസ്ഥാന ഫ്രീക്വൻസി സർക്യൂട്ട് രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുമ്പോൾ ധാരാളം സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് എഞ്ചിനീയറിംഗ് അറിവ് ആവശ്യമാണ്. ട്രാൻസ്മിറ്ററിൻ്റെ റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി സർക്യൂട്ട് പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത ബേസ്ബാൻഡ് സിഗ്നലിനെ ഒരു നിയുക്ത ചാനലിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യാനും അപ്-കവർട്ട് ചെയ്യാനും ഈ സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ മീഡിയത്തിലേക്ക് കുത്തിവയ്ക്കാനും കഴിയും. നേരെമറിച്ച്, റിസീവറിൻ്റെ റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി സർക്യൂട്ടിന് ട്രാൻസ്മിഷൻ മീഡിയത്തിൽ നിന്ന് സിഗ്നൽ നേടാനും ആവൃത്തി അടിസ്ഥാന ആവൃത്തിയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യാനും കുറയ്ക്കാനും കഴിയും.
ട്രാൻസ്മിറ്ററിന് രണ്ട് പ്രധാന പിസിബി ഡിസൈൻ ലക്ഷ്യങ്ങളുണ്ട്: ആദ്യത്തേത്, സാധ്യമായ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പവർ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ അവർ ഒരു പ്രത്യേക പവർ ട്രാൻസ്മിറ്റ് ചെയ്യണം എന്നതാണ്. രണ്ടാമത്തേത്, അടുത്തുള്ള ചാനലുകളിലെ ട്രാൻസ്‌സിവറുകളുടെ സാധാരണ പ്രവർത്തനത്തിൽ അവർക്ക് ഇടപെടാൻ കഴിയില്ല എന്നതാണ്. റിസീവറിനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, മൂന്ന് പ്രധാന പിസിബി ഡിസൈൻ ലക്ഷ്യങ്ങളുണ്ട്: ആദ്യം, അവർ ചെറിയ സിഗ്നലുകൾ കൃത്യമായി പുനഃസ്ഥാപിക്കണം; രണ്ടാമതായി, ആവശ്യമുള്ള ചാനലിന് പുറത്ത് ഇടപെടുന്ന സിഗ്നലുകൾ നീക്കം ചെയ്യാൻ അവർക്ക് കഴിയണം; അവസാനമായി, ട്രാൻസ്മിറ്റർ പോലെ, അവ വളരെ ചെറിയ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം ചെയ്യണം.

റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി സർക്യൂട്ട് സിമുലേഷൻ്റെ വലിയ ഇടപെടൽ സിഗ്നൽ

വലിയ ഇടപെടൽ സിഗ്നലുകൾ (തടസ്സങ്ങൾ) ഉള്ളപ്പോൾ പോലും റിസീവർ ചെറിയ സിഗ്നലുകളോട് വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആയിരിക്കണം. ദുർബലമായ അല്ലെങ്കിൽ ദീർഘദൂര ട്രാൻസ്മിഷൻ സിഗ്നൽ സ്വീകരിക്കാൻ ശ്രമിക്കുമ്പോൾ ഈ സാഹചര്യം സംഭവിക്കുന്നു, അടുത്തുള്ള ഒരു ശക്തമായ ട്രാൻസ്മിറ്റർ അടുത്തുള്ള ചാനലിൽ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുന്നു. തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന സിഗ്നൽ പ്രതീക്ഷിച്ച സിഗ്നലിനേക്കാൾ 60 മുതൽ 70 ഡിബി വരെ വലുതായിരിക്കാം, കൂടാതെ റിസീവറിൻ്റെ ഇൻപുട്ട് ഘട്ടത്തിൽ ഇത് വലിയ അളവിൽ കവർ ചെയ്യാം, അല്ലെങ്കിൽ സാധാരണ സിഗ്നലുകളുടെ സ്വീകരണം തടയുന്നതിന് ഇൻപുട്ട് ഘട്ടത്തിൽ റിസീവറിന് അമിതമായ ശബ്ദം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. . ഇൻപുട്ട് ഘട്ടത്തിൽ ഇടപെടൽ ഉറവിടം വഴി റിസീവറിനെ ഒരു നോൺ-ലീനിയർ മേഖലയിലേക്ക് നയിക്കുകയാണെങ്കിൽ, മുകളിൽ പറഞ്ഞ രണ്ട് പ്രശ്നങ്ങളും സംഭവിക്കും. ഈ പ്രശ്നങ്ങൾ ഒഴിവാക്കാൻ, റിസീവറിൻ്റെ മുൻഭാഗം വളരെ രേഖീയമായിരിക്കണം.
അതിനാൽ, റിസീവറിൻ്റെ പിസിബി രൂപകൽപ്പനയിൽ "ലീനിയറിറ്റി" ഒരു പ്രധാന പരിഗണനയാണ്. റിസീവർ ഒരു നാരോബാൻഡ് സർക്യൂട്ട് ആയതിനാൽ, "ഇൻ്റർമോഡുലേഷൻ ഡിസ്റ്റോർഷൻ" അളക്കുന്നതിലൂടെയാണ് നോൺലീനിയാരിറ്റി അളക്കുന്നത്. ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ഡ്രൈവ് ചെയ്യുന്നതിനായി രണ്ട് സൈൻ തരംഗങ്ങളോ കോസൈൻ തരംഗങ്ങളോ സമാന ആവൃത്തികളുള്ളതും മധ്യ ബാൻഡിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നതും, തുടർന്ന് അതിൻ്റെ ഇൻ്റർമോഡുലേഷൻ്റെ ഉൽപ്പന്നം അളക്കുന്നതും ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, സ്‌പൈസ് സമയമെടുക്കുന്നതും ചെലവ് കൂടുതലുള്ളതുമായ ഒരു സിമുലേഷൻ സോഫ്‌റ്റ്‌വെയറാണ്, കാരണം വികലത മനസ്സിലാക്കാൻ ആവശ്യമായ ഫ്രീക്വൻസി റെസലൂഷൻ ലഭിക്കുന്നതിന് ഇതിന് നിരവധി ലൂപ്പ് കണക്കുകൂട്ടലുകൾ നടത്തേണ്ടതുണ്ട്.

RF സർക്യൂട്ട് സിമുലേഷനിൽ പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന ചെറിയ സിഗ്നൽ

ചെറിയ ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലുകൾ കണ്ടെത്തുന്നതിന് റിസീവർ വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആയിരിക്കണം. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, റിസീവറിൻ്റെ ഇൻപുട്ട് പവർ 1 μV വരെ ചെറുതായിരിക്കും. റിസീവറിൻ്റെ സംവേദനക്ഷമത അതിൻ്റെ ഇൻപുട്ട് സർക്യൂട്ട് സൃഷ്ടിക്കുന്ന ശബ്ദത്താൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. അതിനാൽ, റിസീവറിൻ്റെ പിസിബി രൂപകൽപ്പനയിൽ നോയ്സ് ഒരു പ്രധാന പരിഗണനയാണ്. മാത്രമല്ല, സിമുലേഷൻ ടൂളുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ശബ്ദം പ്രവചിക്കാനുള്ള കഴിവ് ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്തതാണ്. ചിത്രം 1 ഒരു സാധാരണ സൂപ്പർഹീറ്ററോഡൈൻ റിസീവറാണ്. ലഭിച്ച സിഗ്നൽ ആദ്യം ഫിൽട്ടർ ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ഒരു ലോ നോയിസ് ആംപ്ലിഫയർ (എൽഎൻഎ) വഴി വർദ്ധിപ്പിക്കും. ഈ സിഗ്നലിനെ ഒരു ഇൻ്റർമീഡിയറ്റ് ഫ്രീക്വൻസി ആക്കി (IF) പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിന് ഈ സിഗ്നലുമായി മിക്സ് ചെയ്യാൻ ആദ്യത്തെ ലോക്കൽ ഓസിലേറ്റർ (LO) ഉപയോഗിക്കുക. ഫ്രണ്ട്-എൻഡ് സർക്യൂട്ടിൻ്റെ ശബ്ദ പ്രകടനം പ്രധാനമായും LNA, മിക്സർ, LO എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. പരമ്പരാഗത സ്‌പൈസ് നോയ്‌സ് വിശകലനത്തിന് എൽഎൻഎയുടെ ശബ്ദം കണ്ടെത്താൻ കഴിയുമെങ്കിലും, മിക്സറിനും എൽഒയ്ക്കും ഇത് ഉപയോഗശൂന്യമാണ്, കാരണം ഈ ബ്ലോക്കുകളിലെ ശബ്ദത്തെ വലിയ LO സിഗ്നൽ ഗുരുതരമായി ബാധിക്കും.
ഒരു ചെറിയ ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലിന് റിസീവറിന് മികച്ച ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ ഫംഗ്ഷൻ ആവശ്യമാണ്, സാധാരണയായി 120 ഡിബിയുടെ നേട്ടം ആവശ്യമാണ്. ഇത്രയും ഉയർന്ന നേട്ടത്തോടെ, ഔട്ട്‌പുട്ട് എൻഡ് മുതൽ ഇൻപുട്ട് എൻഡ് വരെയുള്ള ഏത് സിഗ്നലും പ്രശ്‌നമുണ്ടാക്കിയേക്കാം. സൂപ്പർഹെറ്ററോഡൈൻ റിസീവർ ആർക്കിടെക്ചർ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന കാരണം, അത് പല ഫ്രീക്വൻസികളിൽ ലാഭം വിതരണം ചെയ്യാനുള്ള സാധ്യത കുറയ്ക്കും എന്നതാണ്. ഇത് ആദ്യ LO യുടെ ആവൃത്തിയും ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലിൻ്റെ ആവൃത്തിയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാക്കുന്നു, ഇത് ചെറിയ ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലുകളിലേക്ക് "മലിനീകരിക്കപ്പെടുന്നതിൽ" നിന്ന് വലിയ ഇടപെടൽ സിഗ്നലുകൾ തടയാൻ കഴിയും.
വ്യത്യസ്ത കാരണങ്ങളാൽ, ചില വയർലെസ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, നേരിട്ടുള്ള പരിവർത്തനം അല്ലെങ്കിൽ ഹോമോഡൈൻ ആർക്കിടെക്ചർ സൂപ്പർഹെറ്ററോഡൈൻ ആർക്കിടെക്ചറിനെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കും. ഈ ആർക്കിടെക്ചറിൽ, RF ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ഒരു ഘട്ടത്തിൽ നേരിട്ട് അടിസ്ഥാന ആവൃത്തിയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ, മിക്ക നേട്ടങ്ങളും അടിസ്ഥാന ആവൃത്തിയിലാണ്, കൂടാതെ LO യുടെയും ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലിൻ്റെയും ആവൃത്തി ഒന്നുതന്നെയാണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു ചെറിയ അളവിലുള്ള കപ്ലിംഗിൻ്റെ സ്വാധീനം മനസ്സിലാക്കുകയും "തെറ്റിയ സിഗ്നൽ പാത" യുടെ വിശദമായ മാതൃക സ്ഥാപിക്കുകയും വേണം, അതായത്: അടിവസ്ത്രത്തിലൂടെയുള്ള കപ്ലിംഗ്, പാക്കേജ് പിന്നുകൾ, ബോണ്ടിംഗ് വയറുകൾ (ബോണ്ട്വയർ). കപ്ലിംഗ്, വൈദ്യുതി ലൈനിലൂടെയുള്ള കപ്ലിംഗ്.

റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി സർക്യൂട്ട് സിമുലേഷനിൽ തൊട്ടടുത്തുള്ള ചാനൽ ഇടപെടൽ

ട്രാൻസ്മിറ്ററിൽ വക്രീകരണവും ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഔട്ട്പുട്ട് സർക്യൂട്ടിലെ ട്രാൻസ്മിറ്റർ സൃഷ്ടിക്കുന്ന നോൺ-ലീനിയാരിറ്റി, അടുത്തുള്ള ചാനലുകളിൽ ട്രാൻസ്മിറ്റ് ചെയ്ത സിഗ്നലിൻ്റെ ബാൻഡ്വിഡ്ത്ത് വ്യാപിച്ചേക്കാം. ഈ പ്രതിഭാസത്തെ "സ്പെക്ട്രൽ റീഗ്രോത്ത്" എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിറ്ററിൻ്റെ പവർ ആംപ്ലിഫയറിൽ (PA) എത്തുന്നതിന് മുമ്പ്, അതിൻ്റെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് പരിമിതമാണ്; എന്നാൽ PA-യിലെ "ഇൻ്റർമോഡുലേഷൻ ഡിസ്റ്റോർഷൻ" ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് വീണ്ടും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് കാരണമാകും. ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് വളരെയധികം വർദ്ധിപ്പിച്ചാൽ, ട്രാൻസ്മിറ്ററിന് അതിൻ്റെ അടുത്തുള്ള ചാനലുകളുടെ പവർ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയില്ല. ഡിജിറ്റലായി മോഡുലേറ്റ് ചെയ്ത സിഗ്നലുകൾ കൈമാറുമ്പോൾ, സ്പെക്ട്രത്തിൻ്റെ തുടർന്നുള്ള വളർച്ച പ്രവചിക്കാൻ SPICE ഉപയോഗിക്കാനാവില്ല. ഒരു പ്രതിനിധി സ്പെക്ട്രം ലഭിക്കുന്നതിന് ഏകദേശം 1,000 ചിഹ്നങ്ങളുടെ (ചിഹ്നം) സംപ്രേക്ഷണം അനുകരിക്കുകയും ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള കാരിയർ തരംഗങ്ങൾ സംയോജിപ്പിക്കുകയും വേണം, ഇത് സ്പൈസ് താൽക്കാലിക വിശകലനം അപ്രായോഗികമാക്കും.