Чор хусусияти асосии схемаи PCB RF

Дар ин ҷо, чаҳор хусусияти асосии схемаҳои басомади радио аз чор ҷиҳат тафсир карда мешаванд: интерфейси басомади радио, сигнали хурди дилхоҳ, сигнали дахолати калон ва дахолати каналҳои ҳамсоя ва омилҳои муҳиме, ки дар раванди тарроҳии PCB таваҷҷӯҳи махсусро талаб мекунанд, дода мешаванд.

 

Интерфейси радиобасомади симулятсияи схемаи радиобасомад

Интиқолдиҳанда ва қабулкунаки бесим консептуалӣ ба ду қисм тақсим мешаванд: басомади асосӣ ва басомади радио. Басомади фундаменталӣ диапазони басомади сигнали даромади интиқолдиҳанда ва диапазони басомади сигнали баромади қабулкуниро дар бар мегирад. Маҷрои басомади асосӣ суръати асосиро, ки дар он маълумот метавонад дар система ҷорӣ шавад, муайян мекунад. Басомади базавӣ барои баланд бардоштани эътимоднокии ҷараёни додаҳо ва кам кардани сарбории интиқолдиҳанда ба муҳити интиқол бо суръати мушаххаси интиқоли маълумот истифода мешавад. Аз ин рӯ, ҳангоми тарҳрезии схемаи басомади бунёдӣ дар PCB дониши зиёди муҳандисии коркарди сигнал талаб карда мешавад. Занҷири басомади радиои интиқолдиҳанда метавонад сигнали маҷрои коркардшударо ба канали таъиншуда табдил диҳад ва ба боло табдил диҳад ва ин сигналро ба муҳити интиқол ворид кунад. Баръакс, занҷири радиобасомади қабулкунанда метавонад сигналро аз муҳити интиқол ба даст орад ва басомадро ба басомади асосӣ табдил диҳад ва кам кунад.
Интиқолдиҳанда ду ҳадафи асосии тарроҳии PCB дорад: Якум ин аст, ки онҳо бояд қувваи мушаххасро ҳангоми истеъмоли камтарин қувваи имконпазир интиқол диҳанд. Дуюм ин аст, ки онҳо наметавонанд ба кори муқаррарии интиқолдиҳандаҳо дар каналҳои ҳамсоя халал расонанд. Дар мавриди қабулкунанда, се ҳадафи асосии тарҳрезии PCB вуҷуд дорад: аввал, онҳо бояд сигналҳои хурдро дуруст барқарор кунанд; дуюм, онҳо бояд сигналҳои дахолаткунандаро берун аз канали дилхоҳ бартараф карда тавонанд; ва дар охир, ба монанди интиқолдиҳанда, онҳо бояд қувваи барқро хеле хурд истеъмол кунанд.

Сигнали бузурги дахолати симулятсияи схемаи басомади радио

Қабулкунанда бояд ба сигналҳои хурд хеле ҳассос бошад, ҳатто вақте ки сигналҳои халалдор (монеаҳо) вуҷуд доранд. Ин ҳолат ҳангоми кӯшиши гирифтани сигнали интиқоли заиф ё ба масофаи дур ба вуҷуд меояд ва дар наздикии як интиқолдиҳандаи пурқувват дар канали ҳамсоя пахш мекунад. Сигнал халалдоркунанда метавонад аз сигнали пешбинишуда аз 60 то 70 дБ калонтар бошад ва он метавонад дар марҳилаи вуруди қабулкунанда ба миқдори зиёд фаро гирифта шавад ё қабулкунанда метавонад дар марҳилаи воридшавӣ садои аз ҳад зиёд эҷод кунад, то қабули сигналҳои муқаррариро манъ кунад. . Агар қабулкунанда дар марҳилаи воридшавӣ тавассути манбаи интерференсия ба минтақаи ғайрихаттӣ интиқол дода шавад, ду мушкилоти дар боло зикршуда ба амал меоянд. Барои пешгирӣ кардани ин мушкилот, қисми пеши қабулкунанда бояд хеле хаттӣ бошад.
Аз ин рӯ, "хаттӣ" инчунин як баррасии муҳим дар тарҳрезии PCB-и қабулкунанда мебошад. Азбаски қабулкунанда як схемаи танг аст, ғайрихаттӣ бо ченкунии "таҳрифи интермодуляция" чен карда мешавад. Ин истифодаи ду мавҷҳои синус ё мавҷҳои косинусро бо басомадҳои шабеҳ ва дар банди марказӣ ҷойгиршуда барои интиқоли сигнали воридотӣ ва сипас чен кардани ҳосили интермодуляцияи он дар бар мегирад. Умуман, SPICE як нармафзори симулятсияи вақтталаб ва серхарҷ аст, зеро он бояд ҳисобҳои зиёди давраро анҷом диҳад, то ҳалли басомади лозимиро барои фаҳмидани таҳриф ба даст орад.

 

Сигнали хурди интизорӣ дар симулятсияи схемаи RF

 

Қабулкунанда бояд барои ошкор кардани сигналҳои вуруди хурд хеле ҳассос бошад. Умуман, қувваи вуруди қабулкунанда метавонад то 1 мкВ хурд бошад. Ҳассосияти қабулкунанда бо садое, ки тавассути схемаи вуруди он тавлид мешавад, маҳдуд аст. Аз ин рӯ, садо дар тарҳрезии PCB қабулкунанда як масъалаи муҳим аст. Ғайр аз он, қобилияти пешгӯии садо бо асбобҳои симулятсия ҳатмист. Тасвири 1 як қабулкунандаи маъмулии супергетеродин аст. Аввал сигнали қабулшуда филтр карда мешавад ва баъд сигнали воридотӣ тавассути пурқувваткунандаи садои паст (LNA) пурзӯр карда мешавад. Пас аз аввалин осциллятори маҳаллӣ (LO) истифода бурда, бо ин сигнал омехта карда, ин сигналро ба басомади фосилавӣ (IF) табдил диҳед. Фаъолияти садои схемаи фронт асосан аз LNA, миксер ва LO вобаста аст. Гарчанде ки таҳлили анъанавии садои SPICE метавонад садои LNA-ро пайдо кунад, он барои миксер ва LO бефоида аст, зеро садо дар ин блокҳо аз сигнали калони LO таъсири ҷиддӣ хоҳад дошт.
Сигнали вуруди хурд аз қабулкунанда дорои вазифаи пурқуввати баландро талаб мекунад ва одатан афзоиши 120 дБ-ро талаб мекунад. Бо чунин фоидаи баланд, ҳама гуна сигнале, ки аз охири баромад ба охири вуруд пайваст мешавад, метавонад боиси мушкилот гардад. Сабаби муҳими истифодаи меъмории қабулкунаки супергетеродин дар он аст, ки он метавонад фоидаро дар якчанд басомадҳо тақсим кунад, то имкони пайвастшавӣ кам карда шавад. Ин инчунин басомади LO-и аввалро аз басомади сигнали вурудӣ фарқ мекунад, ки метавонад сигналҳои дахолати калонро аз "ифлос" шудан ба сигналҳои хурди вуруд пешгирӣ кунад.
Бо сабабҳои гуногун, дар баъзе системаҳои алоқаи бесим, табдилдиҳии мустақим ё меъмории ҳомодин метавонад меъмории супергетеродинро иваз кунад. Дар ин меъморӣ, сигнали вуруди РБ мустақиман ба басомади асосӣ дар як қадам табдил дода мешавад. Аз ин рӯ, бештари фоида дар басомади асосӣ аст ва басомади LO ва сигнали вуруд якхела аст. Дар ин ҳолат, таъсири миқдори ками пайвасткуниро фаҳмидан лозим аст ва бояд модели муфассали "пайроҳаи сигнали гумроҳӣ" таъсис дода шавад, масалан: пайвастшавӣ тавассути субстрат, пинҳои баста ва симҳои пайвастшавӣ (Bondwire) байни пайваст ва пайвастшавӣ тавассути хатти барқ.

 

Дахолати канали ҳамсоя дар симулятсияи схемаи басомади радио

 

Таҳриф инчунин дар интиқолдиҳанда нақши муҳим мебозад. Гайрихатие, ки интиқолдиҳанда дар занҷири баромад тавлид мекунад, метавонад маҷрои сигнали интиқолшударо дар каналҳои ҳамсоя паҳн кунад. Ин падидаро "афзоиши спектралӣ" меноманд. Пеш аз он ки сигнал ба пурқувваткунандаи интиқолдиҳанда (PA) расад, фарохмаҷрои он маҳдуд аст; аммо «таҳрифи интермодуляция» дар PA боиси боз ҳам зиёд шудани фарохмаҷрои мешавад. Агар фарохмаҷрои аз ҳад зиёд зиёд карда шавад, интиқолдиҳанда наметавонад ба талаботи қувваи каналҳои ҳамсояи худ ҷавобгӯ бошад. Ҳангоми интиқоли сигналҳои рақамии модуляцияшуда, воқеан, SPICE-ро барои пешгӯии афзоиши минбаъдаи спектр истифода бурдан мумкин нест. Зеро интиқоли тақрибан 1000 аломат (рамз) бояд барои ба даст овардани спектри намояндагӣ тақлид карда шавад ва мавҷҳои интиқолдиҳандаи баландбасомад бояд якҷоя карда шаванд, ки ин таҳлили муваққатии SPICE-ро ғайриимкон хоҳад кард.