Apat na pangunahing katangian ng PCB RF circuit

Dito, ang apat na pangunahing katangian ng mga circuit ng dalas ng radyo ay isasalin mula sa apat na aspeto: interface ng dalas ng radyo, maliit na nais na signal, malaking signal ng panghihimasok, at katabing panghihimasok sa channel, at ang mga mahahalagang kadahilanan na nangangailangan ng espesyal na pansin sa proseso ng disenyo ng PCB ay ibinibigay.

 

Radio frequency interface ng radio frequency circuit simulation

Ang wireless transmiter at receiver ay konsepto na nahahati sa dalawang bahagi: dalas ng base at dalas ng radyo. Ang pangunahing dalas ay nagsasama ng dalas ng dalas ng signal ng pag -input ng transmiter at ang dalas na saklaw ng signal ng output ng tatanggap. Ang bandwidth ng pangunahing dalas ay tumutukoy sa pangunahing rate kung saan ang data ay maaaring dumaloy sa system. Ang dalas ng base ay ginagamit upang mapagbuti ang pagiging maaasahan ng stream ng data at bawasan ang pag -load na ipinataw ng transmiter sa daluyan ng paghahatid sa ilalim ng isang tiyak na rate ng paghahatid ng data. Samakatuwid, kinakailangan ang maraming kaalaman sa pagproseso ng signal ng engineering kapag nagdidisenyo ng isang pangunahing circuit circuit sa isang PCB. Ang radio frequency circuit ng transmiter ay maaaring mai-convert at mai-convert ang naproseso na signal ng baseband sa isang itinalagang channel, at mag-iniksyon ng signal na ito sa daluyan ng paghahatid. Sa kabaligtaran, ang radio frequency circuit ng tatanggap ay maaaring makuha ang signal mula sa daluyan ng paghahatid, at i -convert at bawasan ang dalas sa dalas ng base.
Ang transmiter ay may dalawang pangunahing mga layunin sa disenyo ng PCB: ang una ay dapat silang magpadala ng isang tiyak na kapangyarihan habang kumokonsumo ng hindi bababa sa posible na lakas. Ang pangalawa ay hindi sila makagambala sa normal na operasyon ng mga transceiver sa mga katabing mga channel. Tulad ng pag -aalala ng tatanggap, mayroong tatlong pangunahing mga layunin sa disenyo ng PCB: una, dapat nilang tumpak na ibalik ang mga maliliit na signal; Pangalawa, dapat nilang alisin ang mga nakakasagabal na mga signal sa labas ng nais na channel; At huli, tulad ng transmiter, dapat silang kumonsumo ng napakaliit na kapangyarihan.

Malaking signal ng panghihimasok ng simulation ng circuit frequency circuit

Ang tatanggap ay dapat na napaka -sensitibo sa mga maliliit na signal, kahit na may mga malalaking signal ng panghihimasok (mga hadlang). Ang sitwasyong ito ay nangyayari kapag sinusubukan na makatanggap ng isang mahina o malayong signal ng paghahatid, at ang isang malakas na transmiter sa malapit ay ang pag-broadcast sa isang katabing channel. Ang nakakasagabal na signal ay maaaring 60 hanggang 70 dB na mas malaki kaysa sa inaasahang signal, at maaari itong saklaw sa isang malaking halaga sa panahon ng pag -input ng phase ng tatanggap, o ang tatanggap ay maaaring makabuo ng labis na ingay sa panahon ng pag -input ng phase upang hadlangan ang pagtanggap ng mga normal na signal. Kung ang tatanggap ay hinihimok sa isang di-linear na rehiyon sa pamamagitan ng mapagkukunan ng panghihimasok sa yugto ng pag-input, magaganap ang nasa itaas na dalawang problema. Upang maiwasan ang mga problemang ito, ang harap na dulo ng tatanggap ay dapat na napaka -linear.
Samakatuwid, ang "linearity" ay isang mahalagang pagsasaalang -alang din sa disenyo ng PCB ng tatanggap. Dahil ang tatanggap ay isang makitid na circuit, ang nonlinearity ay sinusukat sa pamamagitan ng pagsukat ng "pagbaluktot ng intermodulation". Ito ay nagsasangkot ng paggamit ng dalawang sine waves o cosine waves na may katulad na mga frequency at matatagpuan sa center band upang himukin ang signal ng pag -input, at pagkatapos ay pagsukat ng produkto ng intermodulation nito. Sa pangkalahatan, ang pampalasa ay isang oras na pag-ubos at masinsinang software na simulation, dahil kailangan itong magsagawa ng maraming mga kalkulasyon ng loop upang makuha ang kinakailangang resolusyon ng dalas upang maunawaan ang pagbaluktot.

 

Maliit na inaasahang signal sa simulation ng RF circuit

 

Ang tatanggap ay dapat na napaka -sensitibo upang makita ang mga maliliit na signal ng pag -input. Sa pangkalahatan, ang lakas ng pag -input ng tatanggap ay maaaring kasing liit ng 1 μV. Ang pagiging sensitibo ng tatanggap ay limitado sa pamamagitan ng ingay na nabuo ng input circuit nito. Samakatuwid, ang ingay ay isang mahalagang pagsasaalang -alang sa disenyo ng PCB ng tatanggap. Bukod dito, ang kakayahang hulaan ang ingay na may mga tool ng kunwa ay kailangang -kailangan. Ang Figure 1 ay isang tipikal na tagatanggap ng superheterodyne. Ang natanggap na signal ay na -filter muna, at pagkatapos ay ang signal ng pag -input ay pinalakas ng isang mababang ingay amplifier (LNA). Pagkatapos ay gamitin ang unang lokal na oscillator (LO) upang ihalo sa signal na ito upang mai -convert ang signal na ito sa isang intermediate frequency (kung). Ang pagganap ng ingay ng front-end circuit higit sa lahat ay nakasalalay sa LNA, Mixer at LO. Bagaman ang tradisyunal na pagsusuri ng ingay ng pampalasa ay maaaring makahanap ng ingay ng LNA, walang silbi para sa panghalo at LO, dahil ang ingay sa mga bloke na ito ay malubhang maaapektuhan ng malaking signal ng LO.
Ang isang maliit na signal ng pag -input ay nangangailangan ng tatanggap na magkaroon ng isang mahusay na pag -andar ng pagpapalakas, at karaniwang nangangailangan ng isang pakinabang na 120 dB. Sa pamamagitan ng tulad ng isang mataas na pakinabang, ang anumang signal na kaisa mula sa pagtatapos ng output pabalik sa dulo ng pag -input ay maaaring maging sanhi ng mga problema. Ang mahalagang dahilan para sa paggamit ng arkitektura ng receiver ng superheterodyne ay maaari nitong ipamahagi ang pakinabang sa maraming mga frequency upang mabawasan ang pagkakataon ng pagkabit. Ginagawa din nito ang dalas ng unang LO na naiiba sa dalas ng signal ng pag -input, na maaaring maiwasan ang mga malalaking signal ng panghihimasok na maging "kontaminado" sa mga maliit na signal ng pag -input.
Para sa iba't ibang mga kadahilanan, sa ilang mga wireless system ng komunikasyon, ang direktang conversion o homodyne arkitektura ay maaaring palitan ang arkitektura ng superheterodyne. Sa arkitektura na ito, ang signal ng pag -input ng RF ay direktang na -convert sa pangunahing dalas sa isang solong hakbang. Samakatuwid, ang karamihan sa pakinabang ay nasa pangunahing dalas, at ang dalas ng LO at ang signal ng pag -input ay pareho. Sa kasong ito, ang impluwensya ng isang maliit na halaga ng pagkabit ay dapat maunawaan, at ang isang detalyadong modelo ng "Stray Signal Path" ay dapat na maitatag, tulad ng: pagsasama sa pamamagitan ng substrate, mga pin ng package, at mga wire ng bonding (bondwire) sa pagitan ng pagkabit, at pagsasama sa pamamagitan ng linya ng kuryente.

 

Ang katabing panghihimasok sa channel sa simulation ng dalas ng radio frequency circuit

 

Ang pagbaluktot ay gumaganap din ng isang mahalagang papel sa transmiter. Ang non-linearity na nabuo ng transmiter sa output circuit ay maaaring kumalat ang bandwidth ng ipinadala na signal sa mga katabing mga channel. Ang kababalaghan na ito ay tinatawag na "spectral regrowth". Bago maabot ang signal sa Power Amplifier (PA) ng transmiter, ang bandwidth ay limitado; Ngunit ang "pagbaluktot ng intermodulation" sa PA ay magiging sanhi ng pagtaas ng bandwidth. Kung ang bandwidth ay nadagdagan nang labis, ang transmiter ay hindi matugunan ang mga kinakailangan ng kuryente ng mga katabing mga channel nito. Kapag nagpapadala ng mga digital na modulated signal, sa katunayan, ang pampalasa ay hindi maaaring magamit upang mahulaan ang karagdagang paglaki ng spectrum. Sapagkat ang paghahatid ng tungkol sa 1,000 mga simbolo (simbolo) ay dapat na kunwa upang makakuha ng isang kinatawan na spectrum, at ang mga high-frequency na alon ng carrier ay dapat pagsamahin, na gagawing hindi praktikal na pag-aaral na hindi praktikal.