Bu məqalə RF sxemlərinin 4 əsas xarakteristikasını dörd aspektdən izah edir: RF interfeysi, kiçik gözlənilən siqnal, böyük müdaxilə siqnalı və bitişik kanalların müdaxiləsi və PCB dizayn prosesində xüsusi diqqət tələb edən vacib amilləri verir.
RF interfeysinin RF dövrə simulyasiyası
Simsiz ötürücü və qəbuledici anlayışda, əsas tezlik və radio tezliyi iki hissəyə bölünə bilər.Əsas tezlik vericinin giriş siqnalının tezlik diapazonunu və qəbuledicinin çıxış siqnalının tezlik diapazonunu ehtiva edir.Əsas tezlik bant genişliyi məlumatların sistemdə axması üçün əsas sürəti müəyyən edir.Əsas tezlik məlumat axınının etibarlılığını artırmaq və ötürücü tərəfindən verilən məlumat sürətində ötürücü mühitə tətbiq etdiyi yükü azaltmaq üçün istifadə olunur.Buna görə də, əsas tezlik dövrəsinin PCB dizaynı siqnal emal mühəndisliyi haqqında geniş bilik tələb edir.Transmitterin RF sxemi işlənmiş əsas tezlik siqnalını müəyyən bir kanala çevirir və yüksəldir və bu siqnalı ötürücü mühitə yeridir.Əksinə, qəbuledicinin RF sxemi ötürücü mühitdən siqnal alır və onu əsas tezlikə çevirir və miqyasını azaldır.
Transmitterlərin iki əsas PCB dizayn məqsədi var: birincisi, onlar mümkün olan ən az enerji istehlak edərkən müəyyən miqdarda güc ötürməlidirlər.İkincisi, onlar qonşu kanallarda ötürücünün normal işləməsinə mane ola bilməzlər.Qəbuledici baxımından, üç əsas PCB dizayn məqsədi var: birincisi, onlar kiçik siqnalları dəqiq şəkildə bərpa etməlidirlər;ikincisi, istədikləri kanaldan kənar müdaxilə siqnallarını aradan qaldıra bilməlidirlər;son nöqtə ötürücü ilə eynidir, onlar çox az enerji istehlak etməlidirlər.
Böyük müdaxilə siqnallarının RF dövrə simulyasiyası
Qəbuledicilər hətta böyük müdaxilə siqnalları (blokatorlar) mövcud olduqda belə kiçik siqnallara həssas olmalıdırlar.Bu vəziyyət, yaxınlıqdakı qonşu kanalda güclü bir ötürücü yayımlanan zəif və ya uzaq bir ötürmə siqnalı almağa çalışarkən yaranır.Müdaxilə edən siqnal gözlənilən siqnaldan 60-70 dB böyük ola bilər və qəbuledicinin giriş fazasında normal siqnalın qəbulunu böyük bir əhatə dairəsi ilə bloklaya bilər və ya qəbuledicidə həddindən artıq səs-küy yaratmağa səbəb ola bilər. giriş mərhələsi.Yuxarıda qeyd olunan bu iki problem, qəbuledicinin giriş mərhələsində müdaxilə mənbəyi tərəfindən qeyri-xəttilik bölgəsinə yönəldilməsi halında baş verə bilər.Bu problemlərin qarşısını almaq üçün qəbuledicinin ön ucu çox xətti olmalıdır.
Buna görə də, qəbuledici PCB dizaynı zamanı "xəttilik" də vacib bir məsələdir.Qəbuledici dar diapazonlu dövrə olduğu üçün qeyri-xəttilik “intermodulyasiya təhrifini (intermodulyasiya təhrifini)” statistikaya ölçməkdir.Bu, giriş siqnalını idarə etmək üçün eyni tezlikli və mərkəzi zolaqda (bandda) yerləşən iki sinus və ya kosinus dalğalarından istifadə etməyi və sonra onun intermodulyasiya təhrifinin məhsulunu ölçməyi əhatə edir.Ümumiyyətlə, SPICE vaxt aparan və baha başa gələn simulyasiya proqramıdır, çünki təhrifi başa düşmək üçün istənilən tezlik ayırdını əldə etməzdən əvvəl bir çox dövrlər yerinə yetirməlidir.
İstədiyiniz kiçik siqnalın RF dövrəsinin simulyasiyası
Kiçik giriş siqnallarını aşkar etmək üçün qəbuledici çox həssas olmalıdır.Ümumiyyətlə, qəbuledicinin giriş gücü 1 μV qədər kiçik ola bilər.qəbuledicinin həssaslığı onun giriş dövrəsi tərəfindən yaranan səs-küylə məhdudlaşır.Buna görə də, PCB üçün qəbuledici dizayn edərkən səs-küy vacib bir məsələdir.Bundan əlavə, simulyasiya alətləri ilə səs-küyü proqnozlaşdırmaq qabiliyyətinə malik olmaq vacibdir.Şəkil 1 tipik bir superheterodin (superheterodin) qəbuledicisidir.Qəbul edilən siqnal əvvəlcə süzülür və sonra giriş siqnalı aşağı səs-küylü gücləndirici (LNA) ilə gücləndirilir.Birinci yerli osilator (LO) daha sonra bu siqnalı ara tezlikə (IF) çevirmək üçün bu siqnalla qarışdırmaq üçün istifadə olunur.Front-end (front-end) dövrə səs-küyünün effektivliyi əsasən LNA, mikser (mikser) və LO-dan asılıdır.şərti SPICE səs-küy təhlili istifadə baxmayaraq, siz LNA səs-küy üçün baxa bilərsiniz, lakin mikser və LO üçün, faydasızdır, çünki bu bloklardakı səs-küy, çox böyük bir LO siqnalı ciddi şəkildə təsirlənəcəkdir.
Kiçik giriş siqnalı qəbuledicinin son dərəcə gücləndirilməsini tələb edir, adətən 120 dB qədər yüksək qazanc tələb edir.Belə yüksək qazancda çıxışdan (cütlərdən) girişə birləşən istənilən siqnal problem yarada bilər.Super outlier qəbuledici arxitekturasından istifadə etməyin vacib səbəbi, birləşmə şansını azaltmaq üçün qazancın bir neçə tezlikdə paylanmasına imkan verməsidir.Bu da ilk LO tezliyini giriş siqnal tezliyindən fərqli edir, kiçik giriş siqnalına böyük müdaxilə siqnalının “çirklənməsinin” qarşısını ala bilər.
Müxtəlif səbəblərə görə bəzi simsiz rabitə sistemlərində birbaşa konversiya (birbaşa konvertasiya) və ya daxili diferensial (homodin) arxitekturası ultra-xarici diferensial arxitekturanı əvəz edə bilər.Bu arxitekturada RF giriş siqnalı bir addımda birbaşa əsas tezlikə çevrilir ki, qazancın çox hissəsi əsas tezlikdə, LO isə giriş siqnalı ilə eyni tezlikdə olsun.Bu halda, az miqdarda birləşmənin təsirini başa düşmək və "soyqun siqnal yolunun" təfərrüatlı modeli qurulmalıdır, məsələn: substrat vasitəsilə birləşmə, paketin izi ilə lehim xətti (bondwire) arasında birləşmə. , və elektrik xətti muftası vasitəsilə birləşmə.
Qonşu Kanal Müdaxiləsinin RF Circuit Simulation
Transmitterdə təhrif də mühüm rol oynayır.Çıxış dövrəsində ötürücü tərəfindən yaradılan qeyri-xəttilik ötürülən siqnalın tezlik eninin qonşu kanallar arasında yayılmasına səbəb ola bilər.Bu fenomen "spektral yenidən böyümə" adlanır.Siqnal ötürücünün güc gücləndiricisinə (PA) çatmazdan əvvəl onun bant genişliyi məhduddur;lakin, PA-da “intermodulyasiya təhrifi” bant genişliyinin yenidən artmasına səbəb olur.Bant genişliyi çox artarsa, ötürücü qonşu kanalların güc tələblərini ödəyə bilməyəcək.Rəqəmsal modulyasiya siqnalını ötürərkən, SPICE ilə spektrin yenidən böyüməsini proqnozlaşdırmaq praktiki olaraq mümkün deyil.Ötürmə əməliyyatının 1000-ə yaxın rəqəmsal simvolu (simvolu) təmsil spektrini əldə etmək üçün simulyasiya edilməli və həmçinin yüksək tezlikli daşıyıcının birləşməsinə ehtiyac olduğundan, bunlar SPICE-in keçici analizini qeyri-mümkün edəcək.
Göndərmə vaxtı: 31 mart 2022-ci il