Di dieu, opat ciri dasar sirkuit frékuénsi radio bakal diinterpretasi tina opat aspék: panganteur frekuensi radio, sinyal leutik dipikahoyong, sinyal gangguan badag, sarta gangguan channel padeukeut, sarta faktor penting anu perlu perhatian husus dina prosés desain PCB dibikeun.

panganteur frékuénsi radio tina simulasi sirkuit frékuénsi radio

Pamancar sareng panarima nirkabel sacara konseptual dibagi jadi dua bagian: frekuensi dasar sareng frekuensi radio. Frékuénsi dasar kalebet rentang frékuénsi sinyal input pamancar sareng rentang frékuénsi sinyal kaluaran panarima. Bandwidth tina frékuénsi dasar nangtukeun laju dasar dimana data tiasa ngalir dina sistem. Frékuénsi dasar dianggo pikeun ningkatkeun réliabilitas aliran data sareng ngirangan beban anu ditanggung ku pamancar dina médium pangiriman dina tingkat pangiriman data anu khusus. Ku alatan éta, loba pangaweruh rékayasa ngolah sinyal diperlukeun nalika ngarancang sirkuit frékuénsi fundamental dina PCB a. Sirkuit frekuensi radio tina pamancar tiasa ngarobih sareng ngarobih sinyal baseband anu diolah kana saluran anu ditunjuk, sareng nyuntikkeun sinyal ieu kana médium pangiriman. Sabalikna, sirkuit frékuénsi radio tina panarima tiasa nampi sinyal tina médium pangiriman, sareng ngarobih sareng ngirangan frekuensi kana frekuensi dasar.
Pamancar boga dua tujuan design PCB utama: Kahiji nyaeta aranjeunna kedah ngirimkeun kakuatan husus bari consuming kakuatan pangsaeutikna mungkin. Anu kadua nyaéta aranjeunna henteu tiasa ngaganggu operasi normal transceiver dina saluran anu padeukeut. Sajauh panarima prihatin, aya tilu tujuan desain PCB utama: kahiji, aranjeunna kedah akurat mulangkeun sinyal leutik; kadua, aranjeunna kedah tiasa nyabut sinyal interfering luar saluran nu dipikahoyong; jeung panungtungan, kawas pamancar, maranéhanana kudu meakeun kakuatan Pohara leutik.

sinyal gangguan badag tina simulasi sirkuit frékuénsi radio

Panarima kudu peka pisan kana sinyal leutik, sanajan aya sinyal interferensi badag (halangan). Kaayaan ieu lumangsung nalika nyobian nampi sinyal transmisi anu lemah atanapi jarak jauh, sareng pamancar anu kuat caket dieu nyiarkeun dina saluran anu padeukeut. Sinyal interfering bisa jadi 60 nepi ka 70 dB leuwih badag batan sinyal ekspektasi, sarta bisa katutupan dina jumlah badag salila fase input panarima, atawa panarima bisa ngahasilkeun noise kaleuleuwihan salila fase input pikeun meungpeuk panarimaan sinyal normal. . Lamun panarima disetir kana wewengkon non-linier ku sumber gangguan salila tahap input, dua masalah di luhur bakal lumangsung. Pikeun ngahindarkeun masalah ieu, tungtung hareup panarima kedah linier pisan.
Ku alatan éta, "linearity" oge hiji tinimbangan penting dina desain PCB tina panarima. Kusabab panarima mangrupa sirkuit pita sempit, nonlinieritas diukur ku cara ngukur "distorsi intermodulasi". Ieu ngawengku ngagunakeun dua gelombang sinus atawa gelombang kosinus jeung frékuénsi sarupa jeung lokasina di pita puseur ngajalankeun sinyal input, lajeng ngukur produk intermodulasi na. Sacara umum, SPICE mangrupikeun parangkat lunak simulasi anu nyéépkeun waktos sareng biaya-intensif, sabab éta kedah ngalakukeun seueur itungan loop pikeun kéngingkeun résolusi frékuénsi anu diperyogikeun pikeun ngartos distorsi.

Sinyal ekspektasi leutik dina simulasi sirkuit RF

Panarima kedah sensitip pisan pikeun ngadeteksi sinyal input leutik. Sacara umum, kakuatan input panarima tiasa sakedik 1 μV. Sensitipitas tina panarima diwatesan ku noise dihasilkeun ku sirkuit input na. Ku alatan éta, noise mangrupa tinimbangan penting dina rarancang PCB tina panarima. Sumawona, kamampuan pikeun ngaduga bising kalayan alat simulasi penting pisan. angka 1 mangrupakeun panarima superheterodyne has. Sinyal anu ditampi disaring heula, teras sinyal input diamplifikasi ku low noise amplifier (LNA). Teras nganggo osilator lokal munggaran (LO) pikeun nyampur sareng sinyal ieu pikeun ngarobih sinyal ieu kana frekuensi panengah (IF). Kinerja noise sirkuit hareup-tungtung utamana gumantung kana LNA, mixer jeung LO. Sanajan analisis noise SPICE tradisional bisa manggihan noise tina LNA, teu aya gunana pikeun mixer jeung LO, sabab noise dina blok ieu bakal kapangaruhan serius ku sinyal LO badag.
Hiji sinyal input leutik merlukeun panarima boga fungsi amplifikasi hébat, sarta biasana merlukeun gain 120 dB. Kalayan gain anu luhur sapertos kitu, sinyal naon waé anu gandeng ti tungtung kaluaran deui ka tungtung input tiasa nyababkeun masalah. Alesan penting pikeun ngagunakeun arsitéktur panarima superheterodyne téh nya éta bisa ngadistribusikaeun gain dina sababaraha frékuénsi pikeun ngurangan kasempetan gandeng. Ieu ogé ngajadikeun frékuénsi LO munggaran béda ti frékuénsi sinyal input, nu bisa nyegah sinyal gangguan badag "kacemar" kana sinyal input leutik.
Kanggo alesan anu béda, dina sababaraha sistem komunikasi nirkabel, konvérsi langsung atanapi arsitéktur homodyne tiasa ngagentos arsitéktur superheterodyne. Dina arsitéktur ieu, sinyal input RF langsung dirobih kana frékuénsi dasar dina hiji léngkah. Ku alatan éta, lolobana gain dina frékuénsi fundamental, sarta frékuénsi LO jeung sinyal input sarua. Dina hal ieu, pangaruh sajumlah leutik kopling kedah kahartos, sareng modél detil "jalur sinyal sesat" kedah ditetepkeun, sapertos: gandeng ngaliwatan substrat, pin bungkusan, sareng kabel beungkeutan (Bondwire) antara gandeng, jeung gandeng ngaliwatan saluran listrik.

Gangguan saluran padeukeut dina simulasi sirkuit frekuensi radio

Distorsi ogé maénkeun peran anu penting dina pamancar. Non-linieritas anu dihasilkeun ku pamancar dina sirkuit kaluaran tiasa nyebarkeun rubakpita sinyal anu dikirimkeun dina saluran anu padeukeut. Fenomena ieu disebut "pertumbuhan deui spéktral". Saméméh sinyal ngahontal amplifier daya pamancar (PA), rubakpitana diwatesan; tapi "distorsi intermodulation" dina pa bakal ngabalukarkeun rubakpita nambahan deui. Upami bandwidth naék teuing, pamancar moal tiasa nyumponan sarat kakuatan saluran anu padeukeutna. Nalika ngirimkeun sinyal anu dimodulasi sacara digital, nyatana, SPICE henteu tiasa dianggo pikeun ngaduga pertumbuhan spéktrum salajengna. Kusabab pangiriman ngeunaan 1.000 simbol (simbol) kudu simulated pikeun ménta spéktrum wawakil, sarta gelombang pamawa frékuénsi luhur kudu digabungkeun, nu bakal nyieun analisis fana SPICE praktis.