Tu sa tu budú interpretovať štyri základné charakteristiky rádiových frekvenčných obvodov zo štyroch aspektov: rádiové frekvenčné rozhranie, malý požadovaný signál, veľký interferenčný signál a susedné interferencie kanála a sú uvedené dôležité faktory, ktoré si vyžadujú osobitnú pozornosť v procese návrhu PCB.

Rádifrekvenčné rozhranie simulácie rádifrekvenčných obvodov

Bezdrôtový vysielač a prijímač sú koncepčne rozdelené do dvoch častí: základná frekvencia a rádiová frekvencia. Základná frekvencia zahŕňa frekvenčný rozsah vstupného signálu vysielača a frekvenčný rozsah výstupného signálu prijímača. Šírka pásma základnej frekvencie určuje základnú mieru, pri ktorej môžu údaje prúdiť v systéme. Základná frekvencia sa používa na zlepšenie spoľahlivosti toku údajov a na zníženie zaťaženia uloženého vysielačom na prenosovom médiu v rámci špecifickej rýchlosti prenosu údajov. Preto sa pri navrhovaní základného frekvenčného obvodu na doske vyžaduje veľa znalostí o technike spracovania signálu. Rádiový frekvenčný obvod vysielača môže previesť a ovláda konvertovať spracovaný signál základného pásma na určený kanál a vstreknúť tento signál do prenosového média. Naopak, rádiový frekvenčný obvod prijímača môže získať signál z prenosového média a prevádzať a znížiť frekvenciu na základnú frekvenciu.
Vysielač má dva hlavné ciele DPS: prvým je, že musia prenášať špecifickú energiu a zároveň spotrebovať najmenšiu možnú silu. Druhým je, že nemôžu zasahovať do normálnej prevádzky vysielačov v susedných kanáloch. Pokiaľ ide o prijímač, existujú tri hlavné ciele DPS: po prvé, musia presne obnoviť malé signály; Po druhé, musia byť schopní odstrániť interferujúce signály mimo požadovaného kanála; A naposledy, rovnako ako vysielač, musia konzumovať moc veľmi malú.

Veľký interferenčný signál simulácie rádiových frekvenčných obvodov

Prijímač musí byť veľmi citlivý na malé signály, aj keď existujú veľké interferenčné signály (prekážky). Táto situácia sa vyskytuje pri pokuse o prijatie slabého alebo dlhého prenosového signálu a výkonný vysielač v okolí vysiela v susednom kanáli. Interferenčný signál môže byť o 60 až 70 dB väčší ako očakávaný signál a môže byť zakrytý vo veľkom množstve počas vstupnej fázy prijímača alebo prijímač môže počas vstupnej fázy generovať nadmerný šum, aby sa zablokoval príjem normálnych signálov. Ak je prijímač odvedený do nelineárnej oblasti zdrojom interferencie počas vstupnej fázy, vyskytnú sa vyššie uvedené dva problémy. Aby sa predišlo týmto problémom, musí byť predný koniec prijímača veľmi lineárny.
Preto je „linearita“ dôležitým faktorom pri návrhu PCB prijímača. Pretože prijímač je úzkopásmový obvod, nelinearita sa meria meraním „deformácie intermodulácie“. Zahŕňa to použitie dvoch sínusových vĺn alebo kosínových vĺn s podobnými frekvenciami a umiestnené v strednom pásme na pohonný vstupný signál a potom zmeranie produktu jeho intermodulácie. Všeobecne povedané, Spice je časovo náročný a nákladovo náročný simulačný softvér, pretože musí vykonať mnoho výpočtov slučky, aby získal požadované frekvenčné rozlíšenie, aby pochopil skreslenie.

Malý očakávaný signál v simulácii RF obvodov

Prijímač musí byť veľmi citlivý na detekciu malých vstupných signálov. Všeobecne povedané, vstupná sila prijímača môže byť taká malá ako 1 μV. Citlivosť prijímača je obmedzená hlukom generovaným jeho vstupným obvodom. Preto je hluk dôležitým faktorom pri návrhu PCB prijímača. Okrem toho je nevyhnutná schopnosť predpovedať hluk pomocou simulačných nástrojov. Obrázok 1 je typický superheterodyský prijímač. Prijatý signál sa filtruje najskôr a potom sa vstupný signál zosilní zosilňovačom s nízkym šumom (LNA). Potom pomocou prvého lokálneho oscilátora (LO) premiešajte s týmto signálom previesť tento signál na strednú frekvenciu (IF). Výkon hluku predného konca obvodu závisí hlavne od LNA, mixéra a lo. Aj keď tradičná analýza šumu korenia môže nájsť hluk LNA, pre mixér je zbytočný, pretože šum v týchto blokoch bude vážne ovplyvnený veľkým signálom LO.
Malý vstupný signál vyžaduje, aby prijímač mal veľkú amplifikačnú funkciu a zvyčajne si vyžaduje zisk 120 dB. Pri takom vysokom zisku môže spôsobiť problémy spojené od výstupného konca späť na vstupný koniec. Dôležitým dôvodom použitia architektúry prijímača Superheterodyne je to, že môže distribuovať zisk v niekoľkých frekvenciách, aby sa znížila pravdepodobnosť spojenia. To tiež spôsobuje, že frekvencia prvého LO sa líši od frekvencie vstupného signálu, ktorá môže zabrániť „kontaminovaným signálom veľkých interferencií“ k malým vstupným signálom.
Z rôznych dôvodov môže v niektorých bezdrôtových komunikačných systémoch priama konverzia alebo architektúra homodyne nahradiť architektúru superheterodyne. V tejto architektúre je vstupný signál RF priamo prevedený na základnú frekvenciu v jednom kroku. Preto je väčšina zisku v základnej frekvencii a frekvencia LO a vstupný signál je rovnaká. V tomto prípade musí byť pochopený vplyv malého množstva spojenia a musí sa vytvoriť podrobný model „túlavej signálnej dráhy“, ako napríklad: spojenie cez substrát, kolíky na balenie a spájanie vodičov (Bondwire) medzi spojením a spojením cez napájacie vedenie.

Susedné rušenie kanála v simulácii rádifrekvenčných obvodov

Skreslenie tiež zohráva dôležitú úlohu v vysielači. Nonlinearita generovaná vysielačom vo výstupnom obvode môže šíriť šírku pásma vysielaného signálu v susedných kanáloch. Tento jav sa nazýva „spektrálny rast“. Predtým, ako signál dosiahne výkonový zosilňovač vysielača (PA), je jeho šírka pásma obmedzená; Ale „intermodulačné skreslenie“ v PA spôsobí, že sa šírka pásma opäť zvýši. Ak sa šírka pásma príliš zvýši, vysielač nebude schopný splniť požiadavky na energiu svojich susedných kanálov. Pri vysielaní digitálne modulovaných signálov sa v skutočnosti nemožno použiť na predpovedanie ďalšieho rastu spektra. Pretože prenos približne 1 000 symbolov (symbol) sa musí simulovať, aby sa získalo reprezentatívne spektrum, a musia sa kombinovať vysokofrekvenčné nosné vlny, čo spôsobí nepraktickú analýzu korenia.