Tabia nne za msingi za mzunguko wa PCB RF

Hapa, sifa nne za msingi za nyaya za mzunguko wa redio zitafasiriwa kutoka kwa vipengele vinne: interface ya mzunguko wa redio, ishara ndogo inayotakiwa, ishara kubwa ya kuingiliwa, na kuingiliwa kwa kituo cha karibu, na mambo muhimu ambayo yanahitaji tahadhari maalum katika mchakato wa kubuni wa PCB hutolewa.

 

Kiolesura cha masafa ya redio cha simulizi ya mzunguko wa redio

Kisambazaji na kipokezi kisichotumia waya kimegawanywa kimawazo katika sehemu mbili: masafa ya msingi na masafa ya redio. Mzunguko wa kimsingi ni pamoja na masafa ya masafa ya ishara ya pembejeo ya kisambazaji na masafa ya masafa ya ishara ya pato ya mpokeaji. Bandwidth ya masafa ya kimsingi huamua kiwango cha msingi ambacho data inaweza kutiririka kwenye mfumo. Mzunguko wa msingi hutumiwa kuboresha uaminifu wa mkondo wa data na kupunguza mzigo uliowekwa na mtoaji kwenye njia ya upitishaji chini ya kiwango maalum cha upitishaji data. Kwa hivyo, maarifa mengi ya uhandisi ya usindikaji wa ishara inahitajika wakati wa kuunda mzunguko wa msingi wa mzunguko kwenye PCB. Saketi ya masafa ya redio ya kisambaza data inaweza kubadilisha na kuinua mawimbi ya bendi ya msingi iliyochakatwa kuwa chaneli iliyoteuliwa, na kuingiza mawimbi hii kwenye njia ya upokezaji. Kinyume chake, mzunguko wa mzunguko wa redio wa mpokeaji unaweza kupata ishara kutoka kwa kati ya maambukizi, na kubadilisha na kupunguza mzunguko kwa mzunguko wa msingi.
Transmitter ina malengo mawili kuu ya muundo wa PCB: La kwanza ni kwamba lazima wapitishe nguvu maalum huku wakitumia nguvu kidogo iwezekanavyo. Ya pili ni kwamba hawawezi kuingilia kati na uendeshaji wa kawaida wa transceivers katika njia za karibu. Kwa kadiri mpokeaji anavyohusika, kuna malengo makuu matatu ya kubuni ya PCB: kwanza, lazima warejeshe kwa usahihi ishara ndogo; pili, lazima waweze kuondoa ishara zinazoingilia nje ya kituo unachotaka; na mwisho, kama kisambazaji, lazima zitumie nguvu ndogo sana.

Ishara kubwa ya kuingiliwa ya uigaji wa mzunguko wa redio

Mpokeaji lazima awe nyeti sana kwa ishara ndogo, hata wakati kuna ishara kubwa za kuingiliwa (vikwazo). Hali hii hutokea wakati wa kujaribu kupokea ishara dhaifu au ya maambukizi ya umbali mrefu, na transmitter yenye nguvu iliyo karibu inatangaza kwenye chaneli iliyo karibu. Ishara inayoingilia inaweza kuwa 60 hadi 70 dB kubwa kuliko ishara inayotarajiwa, na inaweza kufunikwa kwa kiasi kikubwa wakati wa awamu ya uingizaji wa mpokeaji, au mpokeaji anaweza kutoa kelele nyingi wakati wa awamu ya uingizaji ili kuzuia upokeaji wa ishara za kawaida. . Ikiwa mpokeaji anaendeshwa kwenye eneo lisilo la mstari na chanzo cha kuingilia kati wakati wa hatua ya uingizaji, matatizo mawili hapo juu yatatokea. Ili kuepuka matatizo haya, mwisho wa mbele wa mpokeaji lazima uwe mstari sana.
Kwa hivyo, "linearity" pia ni jambo muhimu katika muundo wa PCB wa mpokeaji. Kwa kuwa mpokeaji ni mzunguko wa bendi nyembamba, kutokuwa na usawa hupimwa kwa kupima "kupotosha kwa intermodulation". Hii inahusisha kutumia mawimbi mawili ya sine au mawimbi ya kosine yenye masafa yanayofanana na yaliyo katika ukanda wa katikati ili kuendesha mawimbi ya ingizo, na kisha kupima bidhaa ya kukatizwa kwake. Kwa ujumla, SPICE ni programu ya uigaji inayotumia muda mwingi na ya gharama kubwa, kwa sababu inapaswa kufanya hesabu nyingi za kitanzi ili kupata azimio la masafa linalohitajika ili kuelewa upotoshaji.

 

Ishara ndogo inayotarajiwa katika simulation ya mzunguko wa RF

 

Mpokeaji lazima awe nyeti sana ili kugundua ishara ndogo za pembejeo. Kwa ujumla, nguvu ya kuingiza ya mpokeaji inaweza kuwa ndogo kama 1 μV. Usikivu wa mpokeaji ni mdogo na kelele inayotokana na mzunguko wake wa pembejeo. Kwa hivyo, kelele ni jambo la kuzingatia katika muundo wa PCB wa mpokeaji. Kwa kuongezea, uwezo wa kutabiri kelele na zana za kuiga ni muhimu sana. Kielelezo 1 ni mpokeaji wa kawaida wa superheterodyne. Ishara iliyopokea inachujwa kwanza, na kisha ishara ya pembejeo inaimarishwa na amplifier ya chini ya kelele (LNA). Kisha tumia oscillator ya kwanza ya ndani (LO) kuchanganya na ishara hii ili kubadilisha ishara hii katika mzunguko wa kati (IF). Utendaji wa kelele wa mzunguko wa mbele-mwisho hasa inategemea LNA, mixer na LO. Ingawa uchanganuzi wa jadi wa kelele wa SPICE unaweza kupata kelele ya LNA, haina maana kwa kichanganyaji na LO, kwa sababu kelele katika vitalu hivi itaathiriwa sana na ishara kubwa ya LO.
Ishara ndogo ya pembejeo inahitaji mpokeaji awe na kazi kubwa ya kukuza, na kwa kawaida inahitaji faida ya 120 dB. Kwa faida kubwa kama hii, mawimbi yoyote yanayounganishwa kutoka mwisho wa pato hadi mwisho wa ingizo yanaweza kusababisha matatizo. Sababu muhimu ya kutumia usanifu wa kipokeaji cha superheterodyne ni kwamba inaweza kusambaza faida katika masafa kadhaa ili kupunguza nafasi ya kuunganisha. Hii pia hufanya mzunguko wa LO wa kwanza kutofautiana na mzunguko wa ishara ya pembejeo, ambayo inaweza kuzuia ishara kubwa za kuingiliwa kutoka "kuchafuliwa" hadi ishara ndogo za pembejeo.
Kwa sababu tofauti, katika baadhi ya mifumo ya mawasiliano ya wireless, uongofu wa moja kwa moja au usanifu wa homodyne unaweza kuchukua nafasi ya usanifu wa superheterodyne. Katika usanifu huu, ishara ya pembejeo ya RF inabadilishwa moja kwa moja kwa mzunguko wa msingi katika hatua moja. Kwa hiyo, faida nyingi ni katika mzunguko wa msingi, na mzunguko wa LO na ishara ya pembejeo ni sawa. Katika kesi hii, ushawishi wa kiasi kidogo cha kuunganisha lazima ueleweke, na mfano wa kina wa "njia ya ishara iliyopotea" lazima ianzishwe, kama vile: kuunganisha kupitia substrate, pini za mfuko, na waya za kuunganisha (Bondwire) kati ya kuunganisha, na kuunganisha kupitia mstari wa nguvu.

 

Uingiliaji wa karibu wa kituo katika uigaji wa mzunguko wa mzunguko wa redio

 

Upotoshaji pia una jukumu muhimu katika kisambazaji. Upeo usio na mstari unaozalishwa na transmitter katika mzunguko wa pato unaweza kueneza bandwidth ya ishara iliyopitishwa katika njia za karibu. Jambo hili linaitwa "ukuaji wa spectral". Kabla ya ishara kufikia amplifier ya nguvu ya transmitter (PA), bandwidth yake ni mdogo; lakini "intermodulation kuvuruga" katika PA itasababisha bandwidth kuongezeka tena. Ikiwa bandwidth imeongezeka sana, transmitter haitaweza kukidhi mahitaji ya nguvu ya njia zake za karibu. Wakati wa kusambaza ishara zilizobadilishwa kidijitali, kwa kweli, SPICE haiwezi kutumiwa kutabiri ukuaji zaidi wa wigo. Kwa sababu uwasilishaji wa takriban alama 1,000 (alama) lazima uigizwe ili kupata wigo wakilishi, na mawimbi ya mtoa huduma wa masafa ya juu lazima yaunganishwe, jambo ambalo litafanya uchanganuzi wa muda mfupi wa SPICE usiwe na ufanisi.