Ipinapaliwanag ng artikulong ito ang 4 na pangunahing katangian ng mga RF circuit mula sa apat na aspeto: RF interface, maliit na inaasahang signal, malaking interference signal, at interference mula sa mga katabing channel, at nagbibigay ng mahahalagang salik na nangangailangan ng espesyal na atensyon sa proseso ng disenyo ng PCB.
RF circuit simulation ng interface ng RF
Wireless transmitter at receiver sa konsepto, ay maaaring nahahati sa dalawang bahagi ng pangunahing dalas at dalas ng radyo.Ang pangunahing frequency ay naglalaman ng 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 pangunahing dalas ay ginagamit upang mapabuti ang pagiging maaasahan ng daloy ng data at upang bawasan ang pagkarga na ipinataw ng transmitter sa medium ng paghahatid sa isang naibigay na rate ng data.Samakatuwid, ang disenyo ng PCB ng pangunahing frequency circuit ay nangangailangan ng malawak na kaalaman sa signal processing engineering.Ang RF circuitry ng transmitter ay nagko-convert at nag-upscale sa naprosesong pangunahing frequency signal sa isang tinukoy na channel at ini-inject ang signal na ito sa transmission medium.Sa kabaligtaran, ang RF circuitry ng receiver ay nakakakuha ng signal mula sa transmission media at kino-convert at ibinababa ito sa pangunahing frequency.
Ang mga transmiter ay may dalawang pangunahing layunin sa disenyo ng PCB: ang una ay dapat silang magpadala ng isang tiyak na dami ng kapangyarihan habang kumokonsumo ng pinakamaliit na dami ng kapangyarihan na posible.Ang pangalawa ay hindi sila makagambala sa normal na operasyon ng transceiver sa mga katabing channel.Sa mga tuntunin ng receiver, mayroong tatlong pangunahing layunin sa disenyo ng PCB: una, dapat nilang tumpak na ibalik ang maliliit na signal;pangalawa, dapat nilang maalis ang mga signal ng interference sa labas ng gustong channel;ang huling punto ay kapareho ng transmitter, kailangan nilang kumonsumo ng napakakaunting kapangyarihan.
RF circuit simulation ng malalaking nakakasagabal na signal
Ang mga receiver ay dapat na sensitibo sa maliliit na signal, kahit na may malalaking nakakasagabal na signal (mga blocker).Ang sitwasyong ito ay nangyayari kapag sinusubukang tumanggap ng mahina o malayong signal ng pagpapadala na may malakas na transmiter na nagbo-broadcast sa katabing channel na malapit.Ang nakakasagabal na signal ay maaaring 60 hanggang 70 dB na mas malaki kaysa sa inaasahang signal at maaaring hadlangan ang pagtanggap ng normal na signal sa input phase ng receiver na may malaking halaga ng coverage o sa pamamagitan ng pagdudulot sa receiver na makabuo ng labis na dami ng ingay sa yugto ng pag-input.Ang dalawang problemang nabanggit sa itaas ay maaaring mangyari kung ang receiver, sa yugto ng pag-input, ay nadala sa rehiyon ng nonlinearity ng pinagmulan ng interference.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 kapag nagdidisenyo ng receiver PCB.Dahil ang receiver ay isang narrow-band circuit, kaya ang nonlinearity ay upang sukatin ang "intermodulation distortion (intermodulation distortion)" sa mga istatistika.Kabilang dito ang paggamit ng dalawang sine o cosine wave na magkatulad na frequency at matatagpuan sa gitnang banda (sa banda) upang himukin ang input signal, at pagkatapos ay sukatin ang produkto ng intermodulation distortion nito.Sa pangkalahatan, ang SPICE ay isang umuubos ng oras at magastos na simulation software dahil dapat itong magsagawa ng maraming mga cycle bago nito makuha ang gustong frequency resolution upang maunawaan ang distortion.
RF circuit simulation ng maliit na nais na signal
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 kapag nagdidisenyo ng isang receiver para sa PCB.Bukod dito, ang pagkakaroon ng kakayahang hulaan ang ingay gamit ang mga tool sa simulation ay mahalaga.Ang Figure 1 ay isang tipikal na superheterodyne (superheterodyne) receiver.Ang natanggap na signal ay unang sinasala at pagkatapos ay ang input signal ay pinalakas gamit ang isang low-noise amplifier (LNA).Ang unang lokal na oscillator (LO) ay pagkatapos ay ginagamit upang ihalo sa signal na ito upang i-convert ang signal na ito sa intermediate frequency (IF).Ang pagiging epektibo ng ingay ng circuit sa front-end (front-end) ay pangunahing nakasalalay sa LNA, mixer (mixer) at LO.Kahit na ang paggamit ng maginoo SPICE ingay pagtatasa, maaari mong hanapin ang LNA ingay, ngunit para sa panghalo at LO, ito ay walang silbi, dahil ang ingay sa mga bloke, ay isang napakalaking LO signal sineseryoso apektado.
Ang maliit na signal ng pag-input ay nangangailangan ng receiver na labis na pinalakas, kadalasang nangangailangan ng pakinabang na kasing taas ng 120 dB.Sa ganoong mataas na pakinabang, anumang signal na isinama mula sa output (mga mag-asawa) pabalik sa input ay maaaring lumikha ng mga problema.Ang mahalagang dahilan para sa paggamit ng super outlier na arkitektura ng receiver ay pinahihintulutan nitong maipamahagi ang pakinabang sa maraming frequency upang mabawasan ang pagkakataon ng pagkabit.Ito rin ay gumagawa ng unang LO frequency ay naiiba mula sa input signal frequency, maaaring maiwasan ang malaking interference signal "polusyon" sa maliit na input signal.
Para sa iba't ibang dahilan, sa ilang wireless na sistema ng komunikasyon, maaaring palitan ng direktang conversion (direktang conversion) o panloob na kaugalian (homodyne) na arkitektura ang ultra-outer differential architecture.Sa arkitektura na ito, ang RF input signal ay direktang kino-convert sa pangunahing frequency sa isang hakbang, upang ang karamihan sa gain ay nasa pangunahing frequency at ang LO ay nasa parehong frequency ng input signal.Sa kasong ito, ang epekto ng isang maliit na halaga ng pagkabit ay dapat na maunawaan at ang isang detalyadong modelo ng "stray signal path" ay dapat na maitatag, tulad ng: pagkabit sa pamamagitan ng substrate, pagkabit sa pagitan ng footprint ng package at ang solder line (bondwire) , at pagkabit sa pamamagitan ng pagkabit ng linya ng kuryente.
RF Circuit Simulation ng Katabing Channel Interference
Ang pagbaluktot ay gumaganap din ng isang mahalagang papel sa transmitter.Ang nonlinearity na nabuo ng transmitter sa output circuit ay maaaring maging sanhi ng frequency width ng transmitted signal na kumalat 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;gayunpaman, ang "intermodulation distortion" sa PA ay nagiging sanhi ng pagtaas muli ng bandwidth.Kung ang bandwidth ay tumaas nang labis, hindi matutugunan ng transmitter ang mga kinakailangan sa kapangyarihan ng mga kalapit nitong channel.Kapag nagpapadala ng digital modulation signal, halos imposibleng mahulaan ang muling paglaki ng spectrum gamit ang SPICE.Dahil ang humigit-kumulang 1000 digital na simbolo (simbolo) ng operasyon ng paghahatid ay dapat gayahin upang makakuha ng isang kinatawan na spectrum, at kailangan ding pagsamahin ang mataas na dalas ng carrier, gagawin nitong hindi praktikal ang SPICE transient analysis.
Oras ng post: Mar-31-2022