Erba 'karatteristiċi bażiċi taċ-ċirkwit PCB RF

Hawnhekk, l-erba 'karatteristiċi bażiċi taċ-ċirkwiti tal-frekwenza tar-radju se jiġu interpretati minn erba' aspetti: interface tal-frekwenza tar-radju, sinjal żgħir mixtieq, sinjal kbir ta 'interferenza, u interferenza tal-kanali adjaċenti, u l-fatturi importanti li jeħtieġu attenzjoni speċjali fil-proċess tad-disinn tal-PCB jingħataw.

 

Interface tal-frekwenza tar-radju tas-simulazzjoni taċ-ċirkwit tal-frekwenza tar-radju

It-trasmettitur u r-riċevitur bla fili huma kunċettwalment maqsuma f'żewġ partijiet: frekwenza bażi u frekwenza tar-radju. Il-frekwenza fundamentali tinkludi l-firxa tal-frekwenza tas-sinjal tad-dħul tat-trasmettitur u l-firxa tal-frekwenza tas-sinjal tal-ħruġ tar-riċevitur. Il-bandwidth tal-frekwenza fundamentali tiddetermina r-rata fundamentali li biha d-dejta tista 'tiċċirkola fis-sistema. Il-frekwenza bażi tintuża biex ittejjeb l-affidabbiltà tal-fluss tad-dejta u tnaqqas it-tagħbija imposta mit-trasmettitur fuq il-mezz ta 'trażmissjoni taħt rata speċifika ta' trażmissjoni tad-dejta. Għalhekk, huwa meħtieġ ħafna għarfien dwar l-inġinerija tal-ipproċessar tas-sinjali meta jiġi ddisinjat ċirkwit ta 'frekwenza fundamentali fuq PCB. Iċ-ċirkwit tal-frekwenza tar-radju tat-trasmettitur jista 'jikkonverti u jikkonverti s-sinjal tal-baseband ipproċessat għal kanal magħżul, u injetta dan is-sinjal fil-mezz ta' trasmissjoni. Għall-kuntrarju, iċ-ċirkwit tal-frekwenza tar-radju tar-riċevitur jista 'jikseb is-sinjal mill-mezz ta' trasmissjoni, u jikkonverti u jnaqqas il-frekwenza għall-frekwenza bażi.
It-trasmettitur għandu żewġ għanijiet ewlenin tad-disinn tal-PCB: L-ewwel huwa li għandhom jittrasmettu qawwa speċifika filwaqt li jikkunsmaw l-inqas enerġija possibbli. It-tieni hija li ma jistgħux jinterferixxu mat-tħaddim normali tat-transceivers fil-kanali li jmissu magħhom. Safejn huwa kkonċernat ir-riċevitur, hemm tliet għanijiet ewlenin tad-disinn tal-PCB: l-ewwel, għandhom jirrestawraw b'mod preċiż sinjali żgħar; it-tieni, għandhom ikunu jistgħu jneħħu s-sinjali li jinterferixxu barra l-kanal mixtieq; u l-aħħar, bħat-trasmettitur, għandhom jikkunsmaw enerġija Żgħir ħafna.

Sinjal ta 'interferenza kbir ta' simulazzjoni ta 'ċirkwit ta' frekwenza tar-radju

Ir-riċevitur għandu jkun sensittiv ħafna għal sinjali żgħar, anke meta jkun hemm sinjali ta 'interferenza kbar (ostruzzjonijiet). Din is-sitwazzjoni sseħħ meta tipprova tirċievi sinjal ta 'trażmissjoni dgħajjef jew fuq distanza twila, u trasmettitur qawwi fil-qrib ikun qed ixandar f'kanal biswit. Is-sinjal li jinterferixxi jista 'jkun 60 sa 70 dB akbar mis-sinjal mistenni, u jista' jiġi kopert f'ammont kbir matul il-fażi ta 'input tar-riċevitur, jew ir-riċevitur jista' jiġġenera storbju eċċessiv matul il-fażi ta 'input biex jimblokka r-riċeviment ta' sinjali normali . Jekk ir-riċevitur jiġi misjuq f'reġjun mhux lineari mis-sors ta 'interferenza matul l-istadju tal-input, iż-żewġ problemi ta' hawn fuq se jseħħu. Biex jiġu evitati dawn il-problemi, it-tarf ta 'quddiem tar-riċevitur għandu jkun lineari ħafna.
Għalhekk, "linearità" hija wkoll konsiderazzjoni importanti fid-disinn tal-PCB tar-riċevitur. Peress li r-riċevitur huwa ċirkwit ta 'frekwenza dejqa, in-nonlinearità titkejjel billi titkejjel "distorsjoni tal-intermodulazzjoni". Dan jinvolvi l-użu ta 'żewġ mewġ sine jew mewġ cosine bi frekwenzi simili u li jinsabu fil-medda taċ-ċentru biex issuq is-sinjal tad-dħul, u mbagħad ikejjel il-prodott tal-intermodulazzjoni tiegħu. B'mod ġenerali, SPICE huwa softwer ta 'simulazzjoni li jieħu ħafna ħin u li jiswa ħafna flus, minħabba li jrid iwettaq ħafna kalkoli ta' loop biex tikseb ir-riżoluzzjoni tal-frekwenza meħtieġa biex tifhem id-distorsjoni.

 

Sinjal żgħir mistenni fis-simulazzjoni taċ-ċirkwit RF

 

Ir-riċevitur għandu jkun sensittiv ħafna biex jiskopri sinjali żgħar ta 'input. B'mod ġenerali, il-qawwa tad-dħul tar-riċevitur tista 'tkun żgħira daqs 1 μV. Is-sensittività tar-riċevitur hija limitata mill-istorbju ġġenerat miċ-ċirkwit tad-dħul tiegħu. Għalhekk, l-istorbju huwa konsiderazzjoni importanti fid-disinn tal-PCB tar-riċevitur. Barra minn hekk, il-kapaċità li wieħed ibassar l-istorbju b'għodod ta 'simulazzjoni hija indispensabbli. Figura 1 hija riċevitur supereterodina tipiku. Is-sinjal riċevut jiġi ffiltrat l-ewwel, u mbagħad is-sinjal tad-dħul jiġi amplifikat minn amplifikatur ta 'ħoss baxx (LNA). Imbagħad uża l-ewwel oxxillatur lokali (LO) biex tħallat ma 'dan is-sinjal biex tikkonverti dan is-sinjal fi frekwenza intermedja (IF). Il-prestazzjoni tal-ħoss taċ-ċirkwit front-end tiddependi prinċipalment fuq l-LNA, mixer u LO. Għalkemm l-analiżi tal-ħoss SPICE tradizzjonali tista 'ssib il-ħoss tal-LNA, hija inutli għall-mixer u LO, minħabba li l-istorbju f'dawn il-blokki se jkun affettwat serjament mis-sinjal LO kbir.
Sinjal ta 'input żgħir jeħtieġ li r-riċevitur ikollu funzjoni ta' amplifikazzjoni kbira, u ġeneralment jeħtieġ qligħ ta '120 dB. B'tali qligħ għoli, kwalunkwe sinjal akkoppjat mit-tarf tal-output lura sat-tarf tal-input jista 'jikkawża problemi. Ir-raġuni importanti għall-użu tal-arkitettura tar-riċevitur supereterodina hija li tista 'tqassam il-qligħ f'diversi frekwenzi biex tnaqqas iċ-ċans ta' akkoppjar. Dan jagħmel ukoll il-frekwenza ta 'l-ewwel LO differenti mill-frekwenza tas-sinjal tad-dħul, li jista' jipprevjeni sinjali ta 'interferenza kbar milli jkunu "kontaminati" għal sinjali ta' input żgħar.
Għal raġunijiet differenti, f'xi sistemi ta 'komunikazzjoni mingħajr fili, konverżjoni diretta jew arkitettura omodina tista' tissostitwixxi l-arkitettura supereterodina. F'din l-arkitettura, is-sinjal tad-dħul RF huwa kkonvertit direttament għall-frekwenza fundamentali fi pass wieħed. Għalhekk, ħafna mill-qligħ huwa fil-frekwenza fundamentali, u l-frekwenza tal-LO u s-sinjal tad-dħul hija l-istess. F'dan il-każ, għandha tinftiehem l-influwenza ta 'ammont żgħir ta' akkoppjar, u għandu jiġi stabbilit mudell dettaljat tal-"passaġġ tas-sinjal mitluf", bħal: igganċjar permezz tas-sottostrat, labar tal-pakkett, u wajers ta 'twaħħil (Bondwire) bejn il- igganċjar, u l-akkoppjar permezz tal-linja tal-enerġija.

 

Interferenza tal-kanal adjaċenti fis-simulazzjoni taċ-ċirkwit tal-frekwenza tar-radju

 

Id-distorsjoni għandha wkoll rwol importanti fit-trasmettitur. In-nuqqas ta 'linearità ġġenerata mit-trasmettitur fiċ-ċirkwit tal-ħruġ tista' tinfirex il-bandwidth tas-sinjal trażmess f'kanali li jmissu magħhom. Dan il-fenomenu jissejjaħ "tkabbir mill-ġdid spettrali". Qabel ma s-sinjal jilħaq l-amplifikatur tal-qawwa tat-trasmettitur (PA), il-bandwidth tiegħu huwa limitat; iżda d- "distorsjoni ta 'intermodulazzjoni" fil-PA se tikkawża li l-bandwidth jerġa' jiżdied. Jekk il-bandwidth tiżdied wisq, it-trasmettitur ma jkunx jista 'jissodisfa r-rekwiżiti tal-enerġija tal-kanali li jmissu miegħu. Meta jittrasmettu sinjali modulati diġitalment, fil-fatt, SPICE ma jistax jintuża biex ibassar it-tkabbir ulterjuri tal-ispettru. Minħabba li t-trażmissjoni ta 'madwar 1,000 simbolu (simbolu) għandha tkun simulata biex tikseb spettru rappreżentattiv, u mewġ ta' trasportatur ta 'frekwenza għolja għandhom jiġu kkombinati, li se jagħmlu l-analiżi transitorja SPICE imprattikabbli.