මෙහිදී රේඩියෝ සංඛ්‍යාත පරිපථවල මූලික ලක්ෂණ හතර අංශ හතරකින් විග්‍රහ කෙරෙනු ඇත: රේඩියෝ සංඛ්‍යාත අතුරුමුහුණත, කුඩා අපේක්ෂිත සංඥා, විශාල බාධා සංඥා සහ යාබද නාලිකා බාධා කිරීම් සහ PCB සැලසුම් ක්‍රියාවලියේදී විශේෂ අවධානයක් යොමු කළ යුතු වැදගත් සාධක ලබා දී ඇත.
රේඩියෝ සංඛ්‍යාත පරිපථ අනුකරණයේ රේඩියෝ සංඛ්‍යාත අතුරුමුහුණත
රැහැන් රහිත සම්ප්රේෂකය සහ ග්‍රාහකය සංකල්පමය වශයෙන් කොටස් දෙකකට බෙදා ඇත: මූලික සංඛ්යාතය සහ ගුවන්විදුලි සංඛ්යාතය. මූලික සංඛ්‍යාතයට සම්ප්රේෂකයේ ආදාන සංඥාවේ සංඛ්‍යාත පරාසය සහ ග්රාහකයේ ප්‍රතිදාන සංඥාවේ සංඛ්‍යාත පරාසය ඇතුළත් වේ. මූලික සංඛ්යාතයේ කලාප පළල පද්ධතිය තුළ දත්ත ගලා යා හැකි මූලික අනුපාතය තීරණය කරයි. දත්ත ප්‍රවාහයේ විශ්වසනීයත්වය වැඩි දියුණු කිරීමට සහ විශේෂිත දත්ත සම්ප්රේෂණ අනුපාතයක් යටතේ සම්ප්‍රේෂක මාධ්‍ය මත සම්ප්රේෂකය විසින් පනවා ඇති බර අඩු කිරීමට මූලික සංඛ්යාතය භාවිතා වේ. එම නිසා PCB එකක මූලික සංඛ්‍යාත පරිපථයක් නිර්මාණය කිරීමේදී සංඥා සැකසුම් ඉංජිනේරු දැනුම විශාල ප්‍රමාණයක් අවශ්‍ය වේ. සම්ප්රේෂකයේ රේඩියෝ සංඛ්‍යාත පරිපථයට සැකසූ බේස්බෑන්ඩ් සංඥාව නම් කරන ලද නාලිකාවකට පරිවර්තනය කර ඉහළට පරිවර්තනය කළ හැකි අතර, මෙම සංඥා සම්ප්රේෂණ මාධ්‍යයට එන්නත් කළ හැක. ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, ග්රාහකයේ රේඩියෝ සංඛ්‍යාත පරිපථයට සම්ප්රේෂණ මාධ්‍යයෙන් සංඥා ලබා ගත හැකි අතර, සංඛ්යාතය පාදක සංඛ්‍යාතයට පරිවර්තනය කර අඩු කළ හැකිය.
සම්ප්‍රේෂකයට ප්රධාන PCB සැලසුම් ඉලක්ක දෙකක් ඇත: පළමුවැන්න නම් හැකි අවම බලයක් පරිභෝජනය කරන අතරම නිශ්චිත බලයක් සම්ප්රේෂණය කළ යුතු බවයි. දෙවැන්න නම් යාබද නාලිකාවල සම්ප්‍රේෂකයන්ගේ සාමාන්‍ය ක්‍රියාකාරිත්වයට බාධා කළ නොහැකි වීමයි. ග්රාහකයා ගැන සැලකිලිමත් වන පරිදි, ප්රධාන PCB සැලසුම් ඉලක්ක තුනක් ඇත: පළමුව, ඔවුන් කුඩා සංඥා නිවැරදිව ප්රතිෂ්ඨාපනය කළ යුතුය; දෙවනුව, අපේක්ෂිත නාලිකාවෙන් පිටත බාධාකාරී සංඥා ඉවත් කිරීමට ඔවුන්ට හැකි විය යුතුය; අවසාන වශයෙන්, සම්ප්රේෂකය මෙන්, ඒවා ඉතා කුඩා බලයක් පරිභෝජනය කළ යුතුය.
රේඩියෝ සංඛ්‍යාත පරිපථ අනුකරණයේ විශාල බාධා සංඥා
විශාල බාධා කිරීම් සංඥා (බාධක) ඇති විට පවා ග්රාහකයා කුඩා සංඥා වලට ඉතා සංවේදී විය යුතුය. දුර්වල හෝ දිගු දුර සම්ප්රේෂණ සංඥාවක් ලබා ගැනීමට උත්සාහ කරන විට මෙම තත්ත්වය ඇති වන අතර, අසල ඇති බලවත් සම්ප්රේෂකයක් යාබද නාලිකාවක විකාශනය වේ. බාධාකාරී සංඥාව අපේක්ෂිත සංඥාවට වඩා 60 සිට 70 dB දක්වා විශාල විය හැකි අතර, ග්රාහකයේ ආදාන අවධියේදී එය විශාල ප්‍රමාණයකින් ආවරණය කළ හැක, නැතහොත් සාමාන්‍ය සංඥා ලබා ගැනීම අවහිර කිරීම සඳහා ආදාන අවධියේදී ග්‍රාහකයට අධික ශබ්දයක් ජනනය කළ හැක. . ආදාන අදියරේදී මැදිහත්වීම් මූලාශ්‍රය මඟින් ග්‍රාහකය රේඛීය නොවන කලාපයකට තල්ලු කරන්නේ නම්, ඉහත ගැටලු දෙක සිදුවේ. මෙම ගැටළු මඟහරවා ගැනීම සඳහා, ග්රාහකයේ ඉදිරිපස කෙළවර ඉතා රේඛීය විය යුතුය.
එබැවින්, ග්රාහකයේ PCB නිර්මාණයේ දී "රේඛීයතාව" ද වැදගත් සැලකිල්ලකි. ග්‍රාහකය පටු කලාප පරිපථයක් බැවින්, රේඛීය නොවන බව මනිනු ලබන්නේ "අන්තර් මොඩියුලේෂන් විකෘති කිරීම" මැනීමෙනි. ආදාන සංඥාව ධාවනය කිරීම සඳහා සමාන සංඛ්‍යාත සහිත සහ මධ්‍ය කලාපයේ පිහිටා ඇති සයින් තරංග හෝ කෝසයින් තරංග දෙකක් භාවිතා කිරීම සහ එහි අන්තර් මොඩියුලේෂන් ගුණය මැනීම මෙයට ඇතුළත් වේ. සාමාන්‍යයෙන් කථා කරන විට, SPICE යනු කාලය ගතවන සහ වියදම් අධික සමාකරණ මෘදුකාංගයකි, මන්ද එය විකෘතිය තේරුම් ගැනීමට අවශ්‍ය සංඛ්‍යාත විභේදනය ලබා ගැනීම සඳහා බොහෝ ලූප ගණනය කිරීම් සිදු කළ යුතු බැවිනි.
RF පරිපථ සමාකරණයේ කුඩා අපේක්ෂිත සංඥාව
කුඩා ආදාන සංඥා හඳුනා ගැනීමට ග්‍රාහකය ඉතා සංවේදී විය යුතුය. සාමාන්‍යයෙන් කතා කරන විට, ග්රාහකයේ ආදාන බලය 1 μV තරම් කුඩා විය හැක. ග්රාහකයාගේ සංවේදීතාව එහි ආදාන පරිපථය මගින් ජනනය කරන ශබ්දය මගින් සීමා වේ. එබැවින්, ග්රාහකයේ PCB සැලසුමේදී ශබ්දය වැදගත් සැලකිල්ලක් දක්වයි. එපමනක් නොව, සමාකරණ මෙවලම් සමඟ ශබ්දය පුරෝකථනය කිරීමේ හැකියාව අත්යවශ්ය වේ. රූප සටහන 1 යනු සාමාන්‍ය සුපර්හීටරෝඩයින් ග්‍රාහකයකි. ලැබුණු සංඥාව පළමුව පෙරීම සිදු කරයි, පසුව ආදාන සංඥාව අඩු ශබ්ද ඇම්ප්ලිෆයර් (LNA) මගින් විස්තාරණය කරයි. ඉන්පසු මෙම සංඥාව අතරමැදි සංඛ්‍යාතයක් (IF) බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා මෙම සංඥාව සමඟ මිශ්‍ර කිරීමට පළමු දේශීය දෝලකය (LO) භාවිතා කරන්න. ඉදිරිපස පරිපථයේ ශබ්ද කාර්ය සාධනය ප්රධාන වශයෙන් LNA, මික්සර් සහ LO මත රඳා පවතී. සාම්ප්‍රදායික SPICE ශබ්ද විශ්ලේෂණ මගින් LNA වල ශබ්දය සොයාගත හැකි වුවද, එය මිශ්‍රණය සහ LO සඳහා නිෂ්ඵල වේ, මන්ද මෙම බ්ලොක් වල ශබ්දය විශාල LO සංඥාව මගින් බරපතල ලෙස බලපානු ඇත.
කුඩා ආදාන සංඥාවක් සඳහා ග්‍රාහකයාට විශාල විස්තාරණ ශ්‍රිතයක් අවශ්‍ය වන අතර සාමාන්‍යයෙන් 120 dB ක ලාභයක් අවශ්‍ය වේ. එවැනි ඉහළ ලාභයක් සමඟ, ප්‍රතිදාන අන්තයේ සිට ආදාන අන්තය දක්වා සම්බන්ධ වන ඕනෑම සංඥාවක් ගැටළු ඇති කළ හැක. Superheterodyne ප්‍රතිග්‍රාහක ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය භාවිතා කිරීමට ඇති වැදගත්ම හේතුව නම් එයට සම්බන්ධ වීමේ අවස්ථාව අඩු කිරීම සඳහා සංඛ්‍යාත කිහිපයකින් ලාභය බෙදා හැරීමට හැකි වීමයි. මෙමගින් පළමු LO හි සංඛ්යාතය ආදාන සංඥාවේ සංඛ්‍යාතයෙන් වෙනස් වන අතර එමඟින් විශාල මැදිහත්වීම් සංඥා කුඩා ආදාන සංඥා වලට “දූෂිත” වීම වැළැක්විය හැකිය.
විවිධ හේතු නිසා, සමහර රැහැන් රහිත සන්නිවේදන පද්ධතිවල, සෘජු පරිවර්තනය හෝ homodyne ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය superheterodyne ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකිය. මෙම ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය තුළ, RF ආදාන සංඥාව තනි පියවරකින් මූලික සංඛ්යාතය වෙත සෘජුවම පරිවර්තනය වේ. එබැවින්, බොහෝ ලාභය මූලික සංඛ්යාතයේ ඇති අතර, LO හි සංඛ්යාතය සහ ආදාන සංඥාව සමාන වේ. මෙම අවස්ථාවෙහිදී, කුඩා කප්ලිං ප්‍රමාණයක බලපෑම තේරුම් ගත යුතු අතර, “අයාලේ යන සංඥා පථයේ” සවිස්තරාත්මක ආකෘතියක් ස්ථාපිත කළ යුතුය, එනම්: උපස්ථරය හරහා සම්බන්ධ කිරීම, ඇසුරුම් කටු සහ බන්ධන වයර් (බොන්ඩ්වයර්) අතර සම්බන්ධ කිරීම, සහ විදුලි රැහැන් හරහා සම්බන්ධ කිරීම.
රේඩියෝ සංඛ්‍යාත පරිපථ අනුකරණයේ යාබද නාලිකා බාධාව
සම්ප්රේෂකය තුළ විකෘති කිරීම ද වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ප්‍රතිදාන පරිපථයේ සම්ප්රේෂකය මඟින් ජනනය කරන රේඛීය නොවන බව යාබද නාලිකාවල සම්ප්රේෂණය කරන ලද සංඥාවේ කලාප පළල පැතිරවිය හැක. මෙම සංසිද්ධිය "වර්ණාවලි නැවත වර්ධනය" ලෙස හැඳින්වේ. සංඥා සම්ප්රේෂකයේ බල ඇම්ප්ලිෆයර් (PA) වෙත ළඟා වීමට පෙර, එහි කලාප පළල සීමා වේ; නමුත් PA හි "අන්තර් මොඩියුලේෂන් විකෘතිය" කලාප පළල නැවත වැඩි කිරීමට හේතු වේ. කලාප පළල ඕනෑවට වඩා වැඩි කළහොත්, සම්ප්‍රේෂකයට එහි යාබද නාලිකාවල බල අවශ්‍යතා සපුරාලීමට නොහැකි වනු ඇත. ඩිජිටල් ලෙස මොඩියුලේටඩ් සංඥා සම්ප්රේෂණය කරන විට, ඇත්ත වශයෙන්ම, වර්ණාවලියේ තවදුරටත් වර්ධනය අනාවැකි කිරීමට SPICE භාවිතා කළ නොහැක. මක්නිසාද යත්, සංකේත (සංකේතය) 1,000 ක පමණ සම්ප්රේෂණය නියෝජිත වර්ණාවලියක් ලබා ගැනීම සඳහා අනුකරණය කළ යුතු අතර, අධි-සංඛ්‍යාත වාහක තරංග ඒකාබද්ධ කළ යුතු අතර, එමඟින් SPICE තාවකාලික විශ්ලේෂණය ප්‍රායෝගික නොවේ.