Di sini, empat ciri asas litar frekuensi radio akan ditafsirkan dari empat aspek: antara muka frekuensi radio, isyarat kecil yang dikehendaki, isyarat gangguan besar, dan gangguan saluran bersebelahan, dan faktor -faktor penting yang memerlukan perhatian khusus dalam proses reka bentuk PCB diberikan.

Antara muka frekuensi radio simulasi litar frekuensi radio

Pemancar dan penerima wayarles secara konseptual dibahagikan kepada dua bahagian: kekerapan asas dan kekerapan radio. Kekerapan asas termasuk julat kekerapan isyarat input pemancar dan julat frekuensi isyarat output penerima. Jalur lebar frekuensi asas menentukan kadar asas di mana data boleh mengalir dalam sistem. Kekerapan asas digunakan untuk meningkatkan kebolehpercayaan aliran data dan mengurangkan beban yang dikenakan oleh pemancar pada medium penghantaran di bawah kadar penghantaran data tertentu. Oleh itu, banyak pengetahuan kejuruteraan pemprosesan isyarat diperlukan apabila merancang litar frekuensi asas pada PCB. Litar frekuensi radio pemancar boleh menukar dan menaikkan isyarat baseband yang diproses ke saluran yang ditetapkan, dan menyuntik isyarat ini ke dalam medium penghantaran. Sebaliknya, litar frekuensi radio penerima boleh mendapatkan isyarat dari medium penghantaran, dan menukar dan mengurangkan kekerapan ke frekuensi asas.
Pemancar mempunyai dua matlamat reka bentuk PCB utama: yang pertama adalah bahawa mereka mesti menghantar kuasa tertentu sambil memakan kuasa paling sedikit. Yang kedua ialah mereka tidak dapat mengganggu operasi biasa transceiver di saluran bersebelahan. Setakat penerima, terdapat tiga matlamat reka bentuk PCB utama: pertama, mereka mesti memulihkan isyarat kecil dengan tepat; Kedua, mereka mesti dapat mengeluarkan isyarat yang mengganggu di luar saluran yang dikehendaki; Dan yang terakhir, seperti pemancar, mereka mesti menggunakan kuasa yang sangat kecil.

Isyarat gangguan besar simulasi litar frekuensi radio

Penerima mesti sangat sensitif terhadap isyarat kecil, walaupun terdapat isyarat gangguan besar (halangan). Keadaan ini berlaku apabila cuba menerima isyarat penghantaran yang lemah atau jarak jauh, dan pemancar yang kuat berdekatan adalah penyiaran di saluran bersebelahan. Isyarat yang mengganggu mungkin 60 hingga 70 dB lebih besar daripada isyarat yang diharapkan, dan ia boleh diliputi dalam jumlah yang besar semasa fasa input penerima, atau penerima boleh menghasilkan bunyi yang berlebihan semasa fasa input untuk menyekat penerimaan isyarat normal. Sekiranya penerima didorong ke rantau bukan linear oleh sumber gangguan semasa peringkat input, dua masalah di atas akan berlaku. Untuk mengelakkan masalah ini, hujung depan penerima mestilah sangat linear.
Oleh itu, "linearity" juga merupakan pertimbangan penting dalam reka bentuk PCB penerima. Oleh kerana penerima adalah litar sempit, nonlineariti diukur dengan mengukur "distorsi intermodulation". Ini melibatkan penggunaan dua gelombang sinus atau gelombang kosinus dengan frekuensi yang sama dan terletak di band tengah untuk memacu isyarat input, dan kemudian mengukur produk intermodulasinya. Secara umumnya, SPICE adalah perisian simulasi yang memakan masa dan kos intensif, kerana ia perlu melakukan banyak pengiraan gelung untuk mendapatkan resolusi kekerapan yang diperlukan untuk memahami penyimpangan.

Isyarat dijangka kecil dalam simulasi litar RF

Penerima mesti sangat sensitif untuk mengesan isyarat input kecil. Secara umumnya, kuasa input penerima boleh sekecil 1 μV. Kepekaan penerima adalah terhad oleh bunyi yang dihasilkan oleh litar inputnya. Oleh itu, bunyi bising adalah pertimbangan penting dalam reka bentuk PCB penerima. Selain itu, keupayaan untuk meramalkan bunyi bising dengan alat simulasi sangat diperlukan. Rajah 1 adalah penerima superheterodyne biasa. Isyarat yang diterima ditapis terlebih dahulu, dan kemudian isyarat input dikuatkan oleh penguat bunyi yang rendah (LNA). Kemudian gunakan pengayun tempatan pertama (LO) untuk bercampur dengan isyarat ini untuk menukar isyarat ini menjadi frekuensi perantaraan (IF). Prestasi bunyi litar front-end terutamanya bergantung kepada LNA, pengadun dan LO. Walaupun analisis bunyi rempah tradisional dapat menemui bunyi LNA, ia tidak berguna untuk pengadun dan LO, kerana bunyi dalam blok ini akan dipengaruhi serius oleh isyarat LO yang besar.
Isyarat input kecil memerlukan penerima mempunyai fungsi penguatan yang hebat, dan biasanya memerlukan keuntungan sebanyak 120 dB. Dengan keuntungan yang tinggi, sebarang isyarat ditambah dari hujung output kembali ke hujung input boleh menyebabkan masalah. Alasan penting untuk menggunakan seni bina penerima superheterodyne adalah bahawa ia dapat mengedarkan keuntungan dalam beberapa frekuensi untuk mengurangkan peluang gandingan. Ini juga menjadikan kekerapan LO pertama berbeza daripada kekerapan isyarat input, yang boleh menghalang isyarat gangguan besar daripada "tercemar" kepada isyarat input kecil.
Atas sebab yang berbeza, dalam beberapa sistem komunikasi tanpa wayar, penukaran langsung atau seni bina homodyne boleh menggantikan seni bina superheterodyne. Dalam seni bina ini, isyarat input RF secara langsung ditukar kepada kekerapan asas dalam satu langkah. Oleh itu, kebanyakan keuntungan adalah dalam kekerapan asas, dan kekerapan LO dan isyarat input adalah sama. Dalam kes ini, pengaruh sebilangan kecil gandingan mesti difahami, dan model terperinci "laluan isyarat sesat" mesti diwujudkan, seperti: gandingan melalui substrat, pin pakej, dan wayar ikatan (bondwire) antara gandingan, dan gandingan melalui garis kuasa.

Gangguan saluran bersebelahan dalam simulasi litar frekuensi radio

Penyimpangan juga memainkan peranan penting dalam pemancar. Bukan linear yang dihasilkan oleh pemancar dalam litar output boleh menyebarkan jalur lebar isyarat yang dihantar dalam saluran bersebelahan. Fenomena ini dipanggil "pertumbuhan semula spektrum". Sebelum isyarat mencapai penguat kuasa pemancar (PA), jalur lebarnya terhad; Tetapi "distorsi intermodulation" di PA akan menyebabkan jalur lebar meningkat lagi. Sekiranya jalur lebar meningkat terlalu banyak, pemancar tidak akan dapat memenuhi keperluan kuasa saluran bersebelahannya. Apabila menghantar isyarat dimodulasi secara digital, sebenarnya, rempah tidak boleh digunakan untuk meramalkan pertumbuhan spektrum selanjutnya. Kerana penghantaran kira-kira 1,000 simbol (simbol) mesti disimulasikan untuk mendapatkan spektrum perwakilan, dan gelombang pembawa frekuensi tinggi mesti digabungkan, yang akan menjadikan analisis transient rempah tidak praktikal.