Овде ће се четири основне карактеристике радио фреквенцијских кола тумачити са четири аспекта: радио фреквенцијски интерфејс, мали жељени сигнал, велики сигнал интерференције и сметње суседног канала, а дати су и важни фактори којима је потребна посебна пажња у процесу пројектовања ПЦБ-а.

Радио фреквенцијски интерфејс симулације радиофреквентног кола

Бежични предајник и пријемник су концептуално подељени на два дела: базну фреквенцију и радио фреквенцију. Основна фреквенција обухвата фреквентни опсег улазног сигнала предајника и фреквентни опсег излазног сигнала пријемника. Ширина опсега основне фреквенције одређује основну брзину којом подаци могу да тече у систему. Основна фреквенција се користи да би се побољшала поузданост тока података и смањило оптерећење које намеће предајник на медијум преноса под одређеном брзином преноса података. Због тога је потребно много инжењерског знања за обраду сигнала када се пројектује коло основне фреквенције на штампаној плочи. Радио-фреквентни круг предајника може да конвертује и навише конвертује обрађени сигнал основног опсега у назначени канал и убризгава овај сигнал у медијум за пренос. Напротив, радио-фреквентно коло пријемника може добити сигнал из медијума за пренос, и претворити и смањити фреквенцију на основну фреквенцију.
Предајник има два главна циља дизајна ПЦБ-а: Први је да морају да преносе одређену снагу док троше најмању могућу снагу. Други је да не могу да ометају нормалан рад примопредајника у суседним каналима. Што се пријемника тиче, постоје три главна циља дизајна ПЦБ-а: прво, они морају прецизно вратити мале сигнале; друго, морају бити у стању да уклоне ометајуће сигнале изван жељеног канала; и на крају, као и предајник, морају да троше енергију. Веома мала.

Велики сигнал интерференције симулације радиофреквентног кола

Пријемник мора бити веома осетљив на мале сигнале, чак и када постоје велики сигнали сметње (препреке). Ова ситуација се дешава када покушавате да примите слаб сигнал или сигнал за пренос на велике удаљености, а снажан предајник у близини емитује у суседном каналу. Сигнал ометања може бити 60 до 70 дБ већи од очекиваног сигнала и може бити покривен у великој количини током улазне фазе пријемника, или пријемник може да генерише прекомерну буку током улазне фазе да блокира пријем нормалних сигнала . Ако је пријемник одведен у нелинеарну област од извора сметњи током улазне фазе, појавиће се горња два проблема. Да би се избегли ови проблеми, предњи крај пријемника мора бити веома линеаран.
Стога је „линеарност“ такође важан фактор у дизајну ПЦБ-а пријемника. Пошто је пријемник ускопојасно коло, нелинеарност се мери мерењем „интермодулационе дисторзије“. Ово укључује коришћење два синусна таласа или косинусних таласа са сличним фреквенцијама и који се налазе у централном опсегу за покретање улазног сигнала, а затим мерење производа његове интермодулације. Уопштено говорећи, СПИЦЕ је дуготрајан и интензиван софтвер за симулацију, јер мора да изврши много калкулација у петљи да би добио потребну резолуцију фреквенције да би разумео изобличење.

Мали очекивани сигнал у симулацији РФ кола

Пријемник мора бити веома осетљив да детектује мале улазне сигнале. Уопштено говорећи, улазна снага пријемника може бити чак 1 μВ. Осетљивост пријемника је ограничена шумом који генерише његово улазно коло. Због тога је шум важан фактор у дизајну ПЦБ-а пријемника. Штавише, могућност предвиђања буке помоћу алата за симулацију је неопходна. Слика 1 је типичан суперхетеродински пријемник. Примљени сигнал се прво филтрира, а затим се улазни сигнал појачава нискошумним појачалом (ЛНА). Затим користите први локални осцилатор (ЛО) за мешање са овим сигналом да бисте овај сигнал претворили у међуфреквенцију (ИФ). Перформансе буке предњег кола углавном зависе од ЛНА, миксера и ЛО. Иако традиционална СПИЦЕ анализа шума може пронаћи шум ЛНА, она је бескорисна за миксер и ЛО, јер ће на шум у овим блоковима озбиљно утицати велики ЛО сигнал.
Мали улазни сигнал захтева да пријемник има велику функцију појачања и обично захтева појачање од 120 дБ. Са тако високим појачањем, сваки сигнал повезан са излазног краја назад на улазни крај може изазвати проблеме. Важан разлог за коришћење архитектуре суперхетеродинског пријемника је тај што може да расподели појачање на неколико фреквенција како би се смањила могућност спајања. Ово такође чини да се фреквенција првог ЛО разликује од фреквенције улазног сигнала, што може спречити да велики сигнали сметње буду „контаминирани“ малим улазним сигналима.
Из различитих разлога, у неким бежичним комуникационим системима, директна конверзија или хомодина архитектура може заменити суперхетеродину архитектуру. У овој архитектури, РФ улазни сигнал се директно конвертује у основну фреквенцију у једном кораку. Дакле, највећи део појачања је у основној фреквенцији, а фреквенција ЛО и улазног сигнала је иста. У овом случају, мора се разумети утицај мале количине спајања и мора се успоставити детаљан модел „путања лутајућег сигнала“, као што су: спајање кроз подлогу, игле за паковање и везивне жице (Бондвире) између спојница, а спојница преко далековода.

Интерференција суседног канала у симулацији кола радио фреквенције

Дисторзија такође игра важну улогу у предајнику. Нелинеарност коју генерише предајник у излазном колу може проширити пропусни опсег преношеног сигнала у суседним каналима. Овај феномен се назива „спектрални поновни раст“. Пре него што сигнал стигне до појачавача снаге предајника (ПА), његов пропусни опсег је ограничен; али „интермодулациона дисторзија“ у ПА ће изазвати поновно повећање пропусног опсега. Ако се пропусни опсег превише повећа, предајник неће моћи да испуни захтеве за снагом својих суседних канала. Приликом преноса дигитално модулисаних сигнала, заправо, СПИЦЕ се не може користити за предвиђање даљег раста спектра. Зато што се пренос око 1.000 симбола (симбола) мора симулирати да би се добио репрезентативни спектар, а високофреквентни носећи таласи морају бити комбиновани, што ће СПИЦЕ анализу пролазних појава учинити непрактичном.