Her vil de fire grunnleggende egenskapene til radiofrekvenskretser bli tolket fra fire aspekter: radiofrekvensgrensesnitt, lite ønsket signal, stort interferenssignal og tilstøtende kanalinterferens, og de viktige faktorene som trenger spesiell oppmerksomhet i PCB -designprosessen.

Radiofrekvensgrensesnittet til radiofrekvenskretssimulering

Den trådløse senderen og mottakeren er konseptuelt delt inn i to deler: grunnfrekvens og radiofrekvens. Den grunnleggende frekvensen inkluderer frekvensområdet for inngangssignalet til senderen og frekvensområdet for mottakerens utgangssignal. Båndbredden til den grunnleggende frekvensen bestemmer den grunnleggende hastigheten som data kan flyte i systemet. Basefrekvensen brukes til å forbedre påliteligheten til datastrømmen og redusere belastningen som senderen påføres på overføringsmediet under en spesifikk dataoverføringshastighet. Derfor kreves det mye signalbehandlingsteknisk kunnskap når du utformer en grunnleggende frekvenskrets på en PCB. Radiofrekvenskretsen til senderen kan konvertere og konvertere det behandlede basebandsignalet til en utpekt kanal, og injisere dette signalet i overføringsmediet. Tvert imot, radiofrekvenskretsen til mottakeren kan oppnå signalet fra overføringsmediet, og konvertere og redusere frekvensen til basisfrekvensen.
Sender har to hovedmål for PCB -design: den første er at de må overføre en spesifikk kraft mens de bruker minst mulig kraft. Det andre er at de ikke kan forstyrre den normale driften av transceivere i tilstøtende kanaler. Når det gjelder mottakeren, er det tre viktigste PCB -designmål: For det første må de nøyaktig gjenopprette små signaler; For det andre må de kunne fjerne forstyrrende signaler utenfor ønsket kanal; Og sist, som senderen, må de konsumere strøm veldig liten.

Stort interferenssignal for simulering av radiofrekvenskretser

Mottakeren må være veldig følsom for små signaler, selv når det er store interferenssignaler (hindringer). Denne situasjonen oppstår når du prøver å motta et svakt eller langdistansesignal, og en kraftig sender i nærheten sendes i en tilstøtende kanal. Det forstyrrende signalet kan være 60 til 70 dB større enn det forventede signalet, og det kan dekkes i en stor mengde under inngangsfasen til mottakeren, eller mottakeren kan generere overdreven støy under inngangsfasen for å blokkere mottakelsen av normale signaler. Hvis mottakeren drives inn i et ikke-lineært område av interferenskilden i løpet av inngangsstadiet, vil de to ovennevnte problemene oppstå. For å unngå disse problemene, må frontenden av mottakeren være veldig lineær.
Derfor er "linearitet" også en viktig vurdering i PCB -utformingen av mottakeren. Siden mottakeren er en smalbåndskrets, måles ikke -lineariteten ved å måle "intermodulasjonsforvrengning". Dette innebærer å bruke to sinusbølger eller kosinusbølger med lignende frekvenser og lokalisert i midtbåndet for å drive inngangssignalet, og deretter måle produktet av dens intermodulering. Generelt sett er krydder en tidkrevende og kostnadsintensiv simuleringsprogramvare, fordi den må utføre mange sløyfeberegninger for å få den nødvendige frekvensoppløsningen for å forstå forvrengningen.

Lite forventet signal i RF -kretssimulering

Mottakeren må være veldig følsom for å oppdage små inngangssignaler. Generelt sett kan mottakeren til mottakeren være så liten som 1 μV. Følsomheten til mottakeren er begrenset av støyen som genereres av inngangskretsen. Derfor er støy en viktig vurdering i PCB -utformingen av mottakeren. Videre er muligheten til å forutsi støy med simuleringsverktøy uunnværlig. Figur 1 er en typisk Superheterodyne -mottaker. Det mottatte signalet filtreres først, og deretter blir inngangssignalet amplifisert med en lav støyforsterker (LNA). Bruk deretter den første lokale oscillatoren (LO) for å blande med dette signalet for å konvertere dette signalet til en mellomfrekvens (hvis). Støyytelsen til front-endekretsen avhenger hovedsakelig av LNA, mikser og LO. Selv om den tradisjonelle krydderstøyanalysen kan finne støyen fra LNA, er den ubrukelig for mikseren og LO, fordi støyen i disse blokkene vil bli alvorlig påvirket av det store LO -signalet.
Et lite inngangssignal krever at mottakeren har en stor forsterkningsfunksjon, og krever vanligvis en forsterkning på 120 dB. Med en så høy gevinst, kan ethvert signal koblet fra utgangsenden tilbake til inngangsenden forårsake problemer. Den viktige grunnen til å bruke Superheterodyne -mottakerarkitekturen er at den kan fordele forsterkningen i flere frekvenser for å redusere sjansen for kobling. Dette gjør også at hyppigheten av den første LO avviker fra frekvensen av inngangssignalet, som kan forhindre at store interferenssignaler blir "forurenset" til små inngangssignaler.
Av forskjellige grunner, i noen trådløse kommunikasjonssystemer, kan direkte konvertering eller homodyne -arkitektur erstatte superheterodyne -arkitektur. I denne arkitekturen konverteres RF -inngangssignalet direkte til den grunnleggende frekvensen i et enkelt trinn. Derfor er det meste av forsterkningen i den grunnleggende frekvensen, og frekvensen av LO og inngangssignalet er det samme. I dette tilfellet må påvirkningen av en liten mengde kobling forstås, og en detaljert modell av "forvillet signalsti" må etableres, for eksempel: kobling gjennom underlaget, pakkestiftene og bindingsledningene (bondwire) mellom koblingen og koblingen gjennom strømledningen.

Tilstøtende kanalforstyrrelser i simulering av radiofrekvenskretser

Forvrengning spiller også en viktig rolle i senderen. Ikke-lineariteten som genereres av senderen i utgangskretsen kan spre båndbredden til det overførte signalet i tilstøtende kanaler. Dette fenomenet kalles "spektral gjenvekst". Før signalet når senderens effektforsterker (PA), er båndbredden begrenset; Men "intermoduleringsforvrengning" i PA vil føre til at båndbredden øker igjen. Hvis båndbredden økes for mye, vil senderen ikke kunne oppfylle strømkravene til sine tilstøtende kanaler. Når du overfører digitalt modulerte signaler, kan ikke krydder ikke brukes til å forutsi den videre veksten av spekteret. Fordi overføring av rundt 1000 symboler (symbol) må simuleres for å oppnå et representativt spekter, og høyfrekvente bærerbølger må kombineres, noe som vil gjøre krydder forbigående analyse upraktisk.