Këtu, katër karakteristikat themelore të qarqeve të radiofrekuencave do të interpretohen nga katër aspekte: ndërfaqja e radiofrekuencës, sinjali i vogël i dëshiruar, sinjali i madh i interferencës dhe interferenca e kanalit ngjitur, si dhe jepen faktorët e rëndësishëm që kanë nevojë për vëmendje të veçantë në procesin e projektimit të PCB-ve.

Ndërfaqja e radiofrekuencës së simulimit të qarkut të radiofrekuencës

Transmetuesi dhe marrësi me valë ndahen konceptualisht në dy pjesë: frekuenca bazë dhe frekuenca radio. Frekuenca themelore përfshin diapazonin e frekuencës së sinjalit hyrës të transmetuesit dhe diapazonin e frekuencës së sinjalit dalës të marrësit. Gjerësia e brezit të frekuencës themelore përcakton shpejtësinë themelore me të cilën të dhënat mund të rrjedhin në sistem. Frekuenca bazë përdoret për të përmirësuar besueshmërinë e rrjedhës së të dhënave dhe për të zvogëluar ngarkesën e imponuar nga transmetuesi në mediumin e transmetimit nën një shpejtësi specifike të transmetimit të të dhënave. Prandaj, kërkohen shumë njohuri inxhinierike për përpunimin e sinjalit kur dizajnoni një qark të frekuencës themelore në një PCB. Qarku i radiofrekuencës së transmetuesit mund të konvertojë dhe të konvertojë sinjalin e përpunuar të brezit bazë në një kanal të caktuar dhe ta injektojë këtë sinjal në mediumin e transmetimit. Përkundrazi, qarku i radiofrekuencës së marrësit mund të marrë sinjalin nga mediumi i transmetimit dhe të konvertojë dhe zvogëlojë frekuencën në frekuencën bazë.
Transmetuesi ka dy qëllime kryesore të projektimit të PCB-ve: E para është që ata duhet të transmetojnë një fuqi specifike duke konsumuar sa më pak energji të mundshme. E dyta është se ato nuk mund të ndërhyjnë në funksionimin normal të transmetuesve në kanalet ngjitur. Për sa i përket marrësit, ekzistojnë tre qëllime kryesore të projektimit të PCB-ve: së pari, ata duhet të rivendosin me saktësi sinjale të vogla; së dyti, ata duhet të jenë në gjendje të heqin sinjalet ndërhyrëse jashtë kanalit të dëshiruar; dhe e fundit, si transmetuesi, ata duhet të konsumojnë energji Shumë të vogël.

Sinjali i madh i ndërhyrjes së simulimit të qarkut të radiofrekuencës

Marrësi duhet të jetë shumë i ndjeshëm ndaj sinjaleve të vogla, edhe kur ka sinjale të mëdha interferencash (obstruksione). Kjo situatë ndodh kur përpiqeni të merrni një sinjal transmetimi të dobët ose në distanca të gjata, dhe një transmetues i fuqishëm afër po transmeton në një kanal ngjitur. Sinjali ndërhyrës mund të jetë 60 deri në 70 dB më i madh se sinjali i pritur dhe mund të mbulohet në një sasi të madhe gjatë fazës hyrëse të marrësit, ose marrësi mund të gjenerojë zhurmë të tepërt gjatë fazës hyrëse për të bllokuar marrjen e sinjaleve normale. . Nëse marrësi futet në një rajon jolinear nga burimi i ndërhyrjes gjatë fazës së hyrjes, do të ndodhin dy problemet e mësipërme. Për të shmangur këto probleme, pjesa e përparme e marrësit duhet të jetë shumë lineare.
Prandaj, "lineariteti" është gjithashtu një konsideratë e rëndësishme në dizajnimin e PCB-ve të marrësit. Meqenëse marrësi është një qark me brez të ngushtë, jolineariteti matet duke matur "shtrembërimin e ndërmodulimit". Kjo përfshin përdorimin e dy valëve sinus ose valëve kosinus me frekuenca të ngjashme dhe të vendosura në brezin qendror për të drejtuar sinjalin e hyrjes, dhe më pas matjen e produktit të intermodulimit të tij. Në përgjithësi, SPICE është një softuer simulimi që kërkon kohë dhe me kosto intensive, sepse duhet të kryejë shumë llogaritje të ciklit për të marrë rezolucionin e kërkuar të frekuencës për të kuptuar shtrembërimin.

Sinjali i vogël i pritur në simulimin e qarkut RF

Marrësi duhet të jetë shumë i ndjeshëm për të zbuluar sinjale të vogla hyrëse. Në përgjithësi, fuqia hyrëse e marrësit mund të jetë aq e vogël sa 1 μV. Ndjeshmëria e marrësit kufizohet nga zhurma e krijuar nga qarku i tij hyrës. Prandaj, zhurma është një konsideratë e rëndësishme në dizajnimin e PCB-së së marrësit. Për më tepër, aftësia për të parashikuar zhurmën me mjete simuluese është e domosdoshme. Figura 1 është një marrës tipik superheterodin. Sinjali i marrë filtrohet fillimisht dhe më pas sinjali i hyrjes përforcohet nga një përforcues me zhurmë të ulët (LNA). Pastaj përdorni oshilatorin e parë lokal (LO) për t'u përzier me këtë sinjal për ta kthyer këtë sinjal në një frekuencë të ndërmjetme (IF). Performanca e zhurmës së qarkut të pjesës së përparme varet kryesisht nga LNA, mikser dhe LO. Megjithëse analiza tradicionale e zhurmës SPICE mund të gjejë zhurmën e LNA, ajo është e padobishme për mikserin dhe LO, sepse zhurma në këto blloqe do të ndikohet seriozisht nga sinjali i madh LO.
Një sinjal i vogël hyrës kërkon që marrësi të ketë një funksion të madh amplifikues dhe zakonisht kërkon një fitim prej 120 dB. Me një fitim kaq të lartë, çdo sinjal i shoqëruar nga fundi i daljes në fundin e hyrjes mund të shkaktojë probleme. Arsyeja e rëndësishme për përdorimin e arkitekturës së marrësit superheterodin është se ai mund të shpërndajë fitimin në disa frekuenca për të zvogëluar mundësinë e bashkimit. Kjo gjithashtu bën që frekuenca e LO-së së parë të ndryshojë nga frekuenca e sinjalit hyrës, gjë që mund të parandalojë "kontaminimin" e sinjaleve të ndërhyrjeve të mëdha në sinjale të vogla hyrëse.
Për arsye të ndryshme, në disa sisteme komunikimi me valë, konvertimi i drejtpërdrejtë ose arkitektura homodyne mund të zëvendësojë arkitekturën superheterodine. Në këtë arkitekturë, sinjali i hyrjes RF konvertohet drejtpërdrejt në frekuencën themelore në një hap të vetëm. Prandaj, shumica e fitimit është në frekuencën themelore, dhe frekuenca e LO dhe sinjali i hyrjes është i njëjtë. Në këtë rast, duhet kuptuar ndikimi i një sasie të vogël bashkimi dhe duhet të krijohet një model i detajuar i "shtegut të sinjalit të humbur", si p.sh.: bashkimi përmes nënshtresës, kunjat e paketimit dhe telat e lidhjes (Bondwire) midis bashkimi, dhe bashkimi përmes linjës së energjisë.

Ndërhyrja e kanalit ngjitur në simulimin e qarkut të radiofrekuencës

Deformimi gjithashtu luan një rol të rëndësishëm në transmetues. Jo-lineariteti i gjeneruar nga transmetuesi në qarkun e daljes mund të përhapë gjerësinë e brezit të sinjalit të transmetuar në kanalet ngjitur. Ky fenomen quhet "rritje spektrale". Përpara se sinjali të arrijë në amplifikuesin e fuqisë së transmetuesit (PA), gjerësia e brezit të tij është e kufizuar; por "shtrembërimi i ndërmodulimit" në PA do të bëjë që gjerësia e brezit të rritet përsëri. Nëse gjerësia e brezit rritet shumë, transmetuesi nuk do të jetë në gjendje të përmbushë kërkesat e fuqisë së kanaleve të tij ngjitur. Kur transmetohen sinjale të moduluara dixhitale, në fakt, SPICE nuk mund të përdoret për të parashikuar rritjen e mëtejshme të spektrit. Sepse transmetimi i rreth 1000 simboleve (simbolit) duhet të simulohet për të marrë një spektër përfaqësues dhe duhen kombinuar valët bartëse me frekuencë të lartë, gjë që do ta bëjë analizën kalimtare SPICE jopraktike.