Här kommer de fyra grundläggande egenskaperna för radiofrekvenskretsar att tolkas från fyra aspekter: radiofrekvensgränssnitt, liten önskad signal, stor interferenssignal och angränsande kanalinterferens och de viktiga faktorerna som behöver särskild uppmärksamhet i PCB -designprocessen ges.

Radiofrekvensgränssnitt för radiofrekvenskrets simulering

Den trådlösa sändaren och mottagaren är konceptuellt uppdelade i två delar: basfrekvens och radiofrekvens. Grundfrekvensen inkluderar frekvensområdet för sändarens insignal och frekvensområdet för mottagarens utsiktssignal. Bandbredden för den grundläggande frekvensen bestämmer den grundläggande hastigheten vid vilken data kan flyta i systemet. Basfrekvensen används för att förbättra tillförlitligheten för dataströmmen och minska belastningen som sändaren på sändaren på sändningsmediet under en specifik dataöverföringshastighet. Därför krävs många signalbehandlingstekniska kunskaper vid utformning av en grundläggande frekvenskrets på en PCB. Sändarens radiofrekvenskrets kan konvertera och uppkonvertera den bearbetade basbandssignalen till en utsedd kanal och injicera denna signal i transmissionsmediet. Tvärtom, mottagarens radiofrekvenskrets kan erhålla signalen från transmissionsmediet och omvandla och minska frekvensen till basfrekvensen.
Sändare har två huvudsakliga PCB -designmål: den första är att de måste överföra en specifik kraft medan de konsumerar minst möjliga kraft. Den andra är att de inte kan störa den normala driften av sändtagare i angränsande kanaler. När det gäller mottagaren finns det tre huvudsakliga PCB -designmål: för det första måste de exakt återställa små signaler; För det andra måste de kunna ta bort störande signaler utanför den önskade kanalen; Och sist, som sändaren, måste de konsumera kraften mycket liten.

Stor interferenssignal för radiofrekvenskrets simulering

Mottagaren måste vara mycket känslig för små signaler, även om det finns stora störningar (hinder). Denna situation inträffar när man försöker få en svag eller långdistansöverföringssignal, och en kraftfull sändare i närheten sänder i en angränsande kanal. Den störande signalen kan vara 60 till 70 dB större än den förväntade signalen, och den kan täckas av en stor mängd under inmatningsfasen för mottagaren, eller mottagaren kan generera överdrivet brus under ingångsfasen för att blockera mottagandet av normala signaler. Om mottagaren drivs in i en icke-linjär region av störningskällan under ingångssteget kommer ovanstående två problem att uppstå. För att undvika dessa problem måste mottagarens främre ände vara mycket linjär.
Därför är "linearitet" också ett viktigt övervägande i PCB -designen av mottagaren. Eftersom mottagaren är en smalbandskrets mäts olinjäriteten genom att mäta "intermoduleringsförvrängning". Detta handlar om att använda två sinusvågor eller kosinusvågor med liknande frekvenser och ligger i mittbandet för att driva insignalen och sedan mäta produkten av dess intermodulering. Generellt sett är Spice en tidskrävande och kostnadskrävande simuleringsprogramvara, eftersom den måste utföra många slingberäkningar för att få den erforderliga frekvensupplösningen för att förstå snedvridningen.

Liten förväntad signal i RF -kretssimulering

Mottagaren måste vara mycket känslig för att upptäcka små insignaler. Generellt sett kan mottagarens ingångseffekt vara så liten som 1 μV. Mottagarens känslighet begränsas av bruset som genereras av dess ingångskrets. Därför är buller en viktig övervägande i PCB -designen för mottagaren. Dessutom är förmågan att förutsäga brus med simuleringsverktyg oumbärlig. Figur 1 är en typisk superheterodyne -mottagare. Den mottagna signalen filtreras först och sedan förstärks insignalen av en lågbrusförstärkare (LNA). Använd sedan den första lokala oscillatorn (LO) för att blanda med denna signal för att konvertera denna signal till en mellanfrekvens (IF). Bullerprestanda för frontkretsen beror huvudsakligen på LNA, mixer och LO. Även om den traditionella kryddbrusanalysen kan hitta bruset från LNA, är det värdelöst för blandaren och LO, eftersom bruset i dessa block kommer att påverkas allvarligt av den stora LO -signalen.
En liten insignal kräver att mottagaren har en stor förstärkningsfunktion och kräver vanligtvis en förstärkning på 120 dB. Med en så hög förstärkning kan varje signal kopplad från utgångsänden tillbaka till ingångsänden orsaka problem. Det viktiga skälet till att använda Superheterodyne -mottagararkitekturen är att den kan fördela förstärkningen i flera frekvenser för att minska risken för koppling. Detta gör också frekvensen för den första LO skiljer sig från frekvensen för insignalen, vilket kan förhindra att stora störningar signaler är "förorenade" till små insignaler.
Av olika skäl kan i vissa trådlösa kommunikationssystem direkt konvertering eller homodyne -arkitektur ersätta superheterodyne -arkitekturen. I denna arkitektur konverteras RF -insignalen direkt till den grundläggande frekvensen i ett enda steg. Därför är det mesta av förstärkningen i den grundläggande frekvensen, och frekvensen för LO och insignalen är densamma. I detta fall måste påverkan av en liten mängd koppling förstås, och en detaljerad modell av "Stray Signal Path" måste upprättas, såsom: koppling genom underlaget, paketstiften och bindningstrådarna (bondwire) mellan kopplingen och kopplingen genom kraftledningen.

Angränsande kanalstörning i radiofrekvenskrets simulering

Distorsion spelar också en viktig roll i sändaren. Den icke-lineariteten som genereras av sändaren i utgångskretsen kan sprida bandbredden för den överförda signalen i angränsande kanaler. Detta fenomen kallas "Spectral REGrowth". Innan signalen når sändarens kraftförstärkare (PA) är dess bandbredd begränsad; Men "intermoduleringsförvrängningen" i PA kommer att få bandbredden att öka igen. Om bandbredden ökas för mycket kommer sändaren inte att kunna uppfylla kraftkraven i dess intilliggande kanaler. Vid överföring av digitalt modulerade signaler kan faktiskt inte användas för att förutsäga den ytterligare tillväxten av spektrumet. Eftersom överföringen av cirka 1 000 symboler (symbol) måste simuleras för att erhålla ett representativt spektrum, och högfrekventa bärvågor måste kombineras, vilket kommer att göra krydda övergående analys opraktisk.