Artikel ini menerangkan 4 ciri asas litar RF daripada empat aspek: antara muka RF, isyarat jangkaan kecil, isyarat gangguan besar, dan gangguan daripada saluran bersebelahan, dan memberikan faktor penting yang memerlukan perhatian khusus dalam proses reka bentuk PCB.
Simulasi litar RF antara muka RF
Pemancar dan penerima wayarles dalam konsep, boleh dibahagikan kepada dua bahagian frekuensi asas dan frekuensi radio.Frekuensi asas mengandungi julat frekuensi isyarat input pemancar dan julat frekuensi isyarat keluaran penerima.Lebar jalur frekuensi asas menentukan kadar asas di mana data boleh mengalir dalam sistem.Kekerapan asas digunakan untuk meningkatkan kebolehpercayaan aliran data dan untuk mengurangkan beban yang dikenakan oleh pemancar pada medium penghantaran pada kadar data tertentu.Oleh itu, reka bentuk PCB litar frekuensi asas memerlukan pengetahuan yang luas tentang kejuruteraan pemprosesan isyarat.Litar RF pemancar menukar dan meningkatkan isyarat frekuensi asas yang diproses kepada saluran tertentu dan menyuntik isyarat ini ke dalam medium penghantaran.Sebaliknya, litar RF penerima memperoleh isyarat daripada media penghantaran dan menukar dan menurunkannya kepada frekuensi asas.
Pemancar mempunyai dua matlamat reka bentuk PCB utama: yang pertama ialah mereka mesti menghantar jumlah kuasa tertentu sambil menggunakan jumlah kuasa yang paling sedikit.Yang kedua ialah mereka tidak boleh mengganggu operasi normal transceiver dalam saluran bersebelahan.Dari segi penerima, terdapat tiga matlamat reka bentuk PCB utama: pertama, mereka mesti memulihkan isyarat kecil dengan tepat;kedua, mereka mesti dapat mengalih keluar isyarat gangguan di luar saluran yang dikehendaki;titik terakhir adalah sama dengan pemancar, mereka mesti menggunakan kuasa yang sangat sedikit.
Simulasi litar RF bagi isyarat gangguan besar
Penerima mesti sensitif kepada isyarat kecil, walaupun apabila isyarat gangguan besar (penyekat) hadir.Keadaan ini timbul apabila cuba menerima isyarat hantaran yang lemah atau jauh dengan penyiaran pemancar yang kuat di saluran bersebelahan berhampiran.Isyarat yang mengganggu mungkin 60 hingga 70 dB lebih besar daripada isyarat yang dijangkakan dan boleh menyekat penerimaan isyarat biasa dalam fasa input penerima dengan jumlah liputan yang besar atau dengan menyebabkan penerima menghasilkan jumlah hingar yang berlebihan dalam fasa input.Kedua-dua masalah yang disebutkan di atas boleh berlaku jika penerima, dalam peringkat input, didorong ke kawasan tidak linear oleh sumber gangguan.Untuk mengelakkan masalah ini, hujung hadapan penerima mestilah sangat linear.
Oleh itu, "kelinearan" juga merupakan pertimbangan penting semasa mereka bentuk PCB penerima.Memandangkan penerima adalah litar jalur sempit, maka ketaklinearan adalah untuk mengukur "herotan intermodulasi (herotan intermodulasi)" kepada statistik.Ini melibatkan penggunaan dua gelombang sinus atau kosinus dengan frekuensi yang sama dan terletak di jalur tengah (dalam jalur) untuk memacu isyarat input, dan kemudian mengukur hasil herotan intermodulasinya.Pada umumnya, SPICE ialah perisian simulasi yang memakan masa dan mahal kerana ia mesti melakukan banyak kitaran sebelum ia boleh mendapatkan resolusi frekuensi yang diingini untuk memahami herotan.
Simulasi litar RF isyarat kecil yang dikehendaki
Penerima mestilah sangat sensitif untuk mengesan isyarat input kecil.Secara amnya, kuasa input penerima boleh sekecil 1 μV.kepekaan penerima dihadkan oleh bunyi yang dihasilkan oleh litar inputnya.Oleh itu, bunyi bising adalah pertimbangan penting semasa mereka bentuk penerima untuk PCB.Selain itu, mempunyai keupayaan untuk meramalkan bunyi dengan alat simulasi adalah penting.Rajah 1 ialah penerima superheterodyne (superheterodyne) biasa.Isyarat yang diterima terlebih dahulu ditapis dan kemudian isyarat input dikuatkan dengan penguat hingar rendah (LNA).Pengayun tempatan (LO) pertama kemudian digunakan untuk bercampur dengan isyarat ini untuk menukar isyarat ini kepada frekuensi pertengahan (IF).Keberkesanan hingar litar hadapan (hujung hadapan) bergantung terutamanya pada LNA, pengadun (pencampur) dan LO.walaupun penggunaan analisis bunyi SPICE konvensional, anda boleh mencari bunyi LNA, tetapi untuk pengadun dan LO, ia adalah sia-sia, kerana bunyi di blok ini, akan menjadi isyarat LO yang sangat besar terjejas dengan serius.
Isyarat input kecil memerlukan penerima untuk dikuatkan dengan sangat, biasanya memerlukan keuntungan setinggi 120 dB.Pada keuntungan yang tinggi, sebarang isyarat yang digabungkan dari output (pasangan) kembali ke input boleh menimbulkan masalah.Sebab penting untuk menggunakan seni bina penerima super outlier ialah ia membolehkan keuntungan diagihkan pada beberapa frekuensi untuk mengurangkan peluang gandingan.Ini juga menjadikan frekuensi LO pertama berbeza daripada frekuensi isyarat input, boleh menghalang isyarat gangguan besar "pencemaran" kepada isyarat input kecil.
Atas sebab yang berbeza, dalam sesetengah sistem komunikasi tanpa wayar, penukaran langsung (penukaran terus) atau seni bina pembezaan dalaman (homodyne) boleh menggantikan seni bina pembezaan ultra-luar.Dalam seni bina ini, isyarat input RF ditukar terus kepada frekuensi asas dalam satu langkah, supaya kebanyakan keuntungan berada dalam frekuensi asas dan LO berada pada frekuensi yang sama dengan isyarat input.Dalam kes ini, kesan daripada sedikit gandingan mesti difahami dan model terperinci "laluan isyarat sesat" mesti diwujudkan, seperti: gandingan melalui substrat, gandingan antara jejak pakej dan garis pateri (wire ikatan) , dan gandingan melalui gandingan talian kuasa.
Simulasi Litar RF Gangguan Saluran Bersebelahan
Herotan juga memainkan peranan penting dalam pemancar.Ketaklinearan yang dijana oleh pemancar dalam litar keluaran boleh menyebabkan lebar frekuensi isyarat yang dihantar tersebar merentas saluran bersebelahan.Fenomena ini dipanggil "pertumbuhan semula spektrum".Sebelum isyarat mencapai penguat kuasa (PA) pemancar, lebar jalurnya adalah terhad;walau bagaimanapun, "herotan intermodulasi" dalam PA menyebabkan lebar jalur meningkat semula.Jika lebar jalur meningkat terlalu banyak, pemancar tidak akan dapat memenuhi keperluan kuasa saluran jirannya.Apabila menghantar isyarat modulasi digital, hampir mustahil untuk meramalkan pertumbuhan semula spektrum dengan SPICE.Oleh kerana kira-kira 1000 simbol digital (simbol) operasi penghantaran mesti disimulasikan untuk mendapatkan spektrum perwakilan, dan juga perlu menggabungkan pembawa frekuensi tinggi, ini akan menjadikan analisis sementara SPICE menjadi tidak praktikal.
Masa siaran: Mac-31-2022