Dito, ang apat na pangunahing katangian ng mga circuit frequency ng radyo ay bibigyang-kahulugan mula sa apat na aspeto: radio frequency interface, maliit na nais na signal, malaking interference signal, at katabing channel interference, at ang mahahalagang salik na nangangailangan ng espesyal na atensyon sa proseso ng disenyo ng PCB ay ibinibigay.

Radio frequency interface ng radio frequency circuit simulation

Ang wireless transmitter at receiver ay konseptong nahahati sa dalawang bahagi: base frequency at radio frequency. Kasama sa pangunahing frequency ang frequency range ng input signal ng transmitter at ang frequency range ng output signal ng receiver. Tinutukoy ng bandwidth ng pangunahing frequency ang pangunahing rate kung saan maaaring dumaloy ang data sa system. Ang base frequency ay ginagamit upang mapabuti ang pagiging maaasahan ng stream ng data at bawasan ang load na ipinataw ng transmitter sa transmission medium sa ilalim ng isang tiyak na data transmission rate. Samakatuwid, maraming kaalaman sa pagpoproseso ng signal sa engineering ang kinakailangan kapag nagdidisenyo ng isang pangunahing frequency circuit sa isang PCB. Maaaring i-convert at i-up-convert ng radio frequency circuit ng transmitter ang naprosesong baseband signal sa isang itinalagang channel, at i-inject ang signal na ito sa transmission medium. Sa kabaligtaran, maaaring makuha ng radio frequency circuit ng receiver ang signal mula sa transmission medium, at i-convert at bawasan ang frequency sa base frequency.
Ang transmitter ay may dalawang pangunahing layunin sa disenyo ng PCB: Ang una ay dapat silang magpadala ng isang partikular na kapangyarihan habang kumokonsumo ng pinakamababang kapangyarihan na posible. Ang pangalawa ay hindi sila makagambala sa normal na operasyon ng mga transceiver sa mga katabing channel. Sa abot ng receiver, mayroong tatlong pangunahing layunin sa disenyo ng PCB: una, kailangan nilang tumpak na ibalik ang maliliit na signal; pangalawa, dapat nilang alisin ang mga nakakasagabal na signal sa labas ng nais na channel; at huling, tulad ng transmitter, dapat silang kumonsumo ng kapangyarihan Napakaliit.

Malaking interference signal ng radio frequency circuit simulation

Ang receiver ay dapat na napakasensitibo sa maliliit na signal, kahit na may malalaking interference signal (mga sagabal). Ang sitwasyong ito ay nangyayari kapag sinusubukang tumanggap ng mahina o malayuang transmission signal, at ang isang malakas na transmiter sa malapit ay nagbo-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 masakop ng malaking halaga sa panahon ng input phase ng receiver, o ang receiver ay maaaring makabuo ng labis na ingay sa panahon ng input phase upang harangan ang pagtanggap ng mga normal na signal. . Kung ang receiver ay nadala sa isang non-linear na rehiyon ng interference source sa panahon ng input stage, ang dalawang problema sa itaas ay magaganap. Upang maiwasan ang mga problemang ito, ang harap na dulo ng receiver ay dapat na napaka-linear.
Samakatuwid, ang "linearity" ay isa ring mahalagang pagsasaalang-alang sa disenyo ng PCB ng receiver. Dahil ang receiver ay isang narrowband circuit, ang nonlinearity ay sinusukat sa pamamagitan ng pagsukat ng "intermodulation distortion". Kabilang dito ang paggamit ng dalawang sine wave o cosine wave na may magkatulad na frequency at matatagpuan sa center band upang himukin ang input signal, at pagkatapos ay sukatin ang produkto ng intermodulation nito. Sa pangkalahatan, ang SPICE ay isang umuubos ng oras at cost-intensive simulation software, dahil kailangan nitong magsagawa ng maraming kalkulasyon ng loop upang makuha ang kinakailangang frequency resolution upang maunawaan ang distortion.

Maliit na inaasahang signal sa RF circuit simulation

Ang receiver ay dapat na napakasensitibo upang makita ang maliliit na signal ng input. Sa pangkalahatan, ang input power ng receiver ay maaaring kasing liit ng 1 μV. Ang sensitivity ng receiver ay limitado ng ingay na nabuo ng input circuit nito. Samakatuwid, ang ingay ay isang mahalagang pagsasaalang-alang sa disenyo ng PCB ng receiver. Bukod dito, ang kakayahang mahulaan ang ingay gamit ang mga tool sa simulation ay kailangang-kailangan. Ang Figure 1 ay isang tipikal na superheterodyne receiver. Ang natanggap na signal ay sinasala muna, at pagkatapos ay ang input signal ay pinalakas ng isang mababang ingay na amplifier (LNA). Pagkatapos ay gamitin ang unang lokal na oscillator (LO) upang makihalubilo sa signal na ito upang i-convert ang signal na ito sa isang intermediate frequency (IF). Ang pagganap ng ingay ng front-end circuit ay pangunahing nakasalalay sa LNA, mixer at LO. Kahit na ang tradisyunal na pagsusuri ng ingay ng SPICE ay maaaring mahanap ang ingay ng LNA, ito ay walang silbi para sa mixer at LO, dahil ang ingay sa mga bloke na ito ay seryosong maaapektuhan ng malaking LO signal.
Ang isang maliit na input signal ay nangangailangan ng receiver na magkaroon ng isang mahusay na amplification function, at karaniwang nangangailangan ng isang makakuha ng 120 dB. Sa ganoong mataas na pakinabang, ang anumang signal na isinama mula sa dulo ng output pabalik sa dulo ng input ay maaaring magdulot ng mga problema. Ang mahalagang dahilan para sa paggamit ng superheterodyne na arkitektura ng receiver ay na maaari nitong ipamahagi ang nakuha sa ilang mga frequency upang mabawasan ang pagkakataon ng pagkabit. Ginagawa rin nitong naiiba ang dalas ng unang LO mula sa dalas ng input signal, na maaaring maiwasan ang malalaking interference signal na "kontaminado" sa maliliit na input signal.
Para sa iba't ibang dahilan, sa ilang wireless na sistema ng komunikasyon, maaaring palitan ng direktang conversion o arkitektura ng homodyne ang superheterodyne na arkitektura. Sa ganitong arkitektura, ang RF input signal ay direktang kino-convert sa pangunahing frequency sa isang hakbang. Samakatuwid, ang karamihan sa mga nakuha ay nasa pangunahing dalas, at ang dalas ng LO at ang input signal ay pareho. Sa kasong ito, dapat na maunawaan ang impluwensya ng isang maliit na halaga ng coupling, at dapat na maitatag ang isang detalyadong modelo ng "stray signal path", tulad ng: coupling through the substrate, package pins, at bonding wires (Bondwire) sa pagitan ng pagkabit, at ang pagkabit sa pamamagitan ng linya ng kuryente.

Katabing channel interference sa radio frequency circuit simulation

Ang pagbaluktot ay gumaganap din ng isang mahalagang papel sa transmitter. Ang non-linearity na nabuo ng transmitter sa output circuit ay maaaring kumalat sa bandwidth ng ipinadalang signal sa mga katabing channel. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na "spectral regrowth". Bago maabot ng signal ang power amplifier (PA) ng transmitter, limitado ang bandwidth nito; ngunit ang "intermodulation distortion" sa PA ay magiging sanhi ng pagtaas muli ng bandwidth. Kung ang bandwidth ay tumaas nang labis, ang transmitter ay hindi makakamit ang mga kinakailangan sa kapangyarihan ng mga katabing channel nito. Kapag nagpapadala ng mga digitally modulated na signal, sa katunayan, hindi magagamit ang SPICE upang mahulaan ang karagdagang paglaki ng spectrum. Dahil ang pagpapadala ng humigit-kumulang 1,000 mga simbolo (simbulo) ay dapat na gayahin upang makakuha ng isang kinatawan na spectrum, at ang mga high-frequency na carrier wave ay dapat pagsamahin, na gagawing SPICE transient analysis na hindi praktikal.