Ez a cikk négy szempontból magyarázza el az RF áramkörök 4 alapvető jellemzőjét: RF interfész, kis várható jel, nagy interferenciajel és szomszédos csatornákból származó interferencia, valamint fontos tényezőket ismertet, amelyekre a PCB tervezési folyamatában különös figyelmet kell fordítani.
Az RF interfész RF áramköri szimulációja
Vezeték nélküli adó és vevő a koncepció két részre osztható az alapfrekvencia és a rádiófrekvencia.Az alapfrekvencia az adó bemeneti jelének és a vevő kimeneti jelének frekvenciatartományát tartalmazza.Az alapfrekvencia sávszélessége határozza meg azt az alapsebességet, amellyel az adatok áramolhatnak a rendszerben.Az alapfrekvencia az adatáramlás megbízhatóságának javítására és az adó által az átviteli közegre adott adatsebesség mellett ható terhelés csökkentésére szolgál.Ezért az alapfrekvenciás áramkör PCB-tervezése széles körű jelfeldolgozási mérnöki ismereteket igényel.Az adó RF áramköre átalakítja és felskálázza a feldolgozott alapfrekvenciás jelet egy meghatározott csatornára, és ezt a jelet az átviteli közegbe fecskendezi.Ezzel szemben a vevő RF áramköre megkapja a jelet az átviteli közegtől, és átalakítja és leskálázza az alapfrekvenciára.
Az adóknak két fő NYÁK-tervezési célja van: az első az, hogy meghatározott mennyiségű energiát kell továbbítaniuk, miközben a lehető legkevesebb áramot fogyasztják.A második az, hogy nem zavarhatják az adó-vevő normál működését a szomszédos csatornákban.A vevő tekintetében három fő NYÁK-tervezési cél van: először is pontosan vissza kell állítaniuk a kis jeleket;másodszor, képesnek kell lenniük a kívánt csatornán kívüli interferenciajelek eltávolítására;az utolsó pont megegyezik az adóéval, nagyon kevés áramot kell fogyasztaniuk.
Nagy zavaró jelek RF áramköri szimulációja
A vevőknek érzékenynek kell lenniük a kis jelekre, még akkor is, ha nagy zavaró jelek (blokkolók) vannak jelen.Ez a helyzet akkor fordul elő, amikor gyenge vagy távoli adási jelet próbálunk fogadni egy erős adóval, amely a szomszédos csatornán sugároz.A zavaró jel 60-70 dB-lel nagyobb lehet, mint a várt jel, és blokkolhatja a normál jel vételét a vevő bemeneti fázisában nagy lefedettséggel, vagy azáltal, hogy a vevő túlzott mértékű zajt kelt a bemeneti fázis.A fent említett két probléma akkor fordulhat elő, ha a vevőt a bemeneti fokozatban az interferencia forrása a nemlinearitás tartományába hajtja.E problémák elkerülése érdekében a vevő elülső részének nagyon lineárisnak kell lennie.
Ezért a „linearitás” is fontos szempont a vevő NYÁK tervezésénél.Mivel a vevő egy keskeny sávú áramkör, ezért a nemlinearitás az „intermodulációs torzítás (intermodulációs torzítás)” mérésére szolgál a statisztikákhoz.Ez abból áll, hogy két hasonló frekvenciájú, a középső sávban (sávban) elhelyezkedő szinuszos vagy koszinuszhullámot használnak a bemeneti jel meghajtására, majd megmérik az intermodulációs torzítás szorzatát.Általában véve a SPICE egy időigényes és költséges szimulációs szoftver, mivel sok ciklust kell végrehajtania, mielőtt eléri a kívánt frekvenciafelbontást, hogy megértse a torzítást.
Kis kívánt jel RF áramköri szimulációja
A vevőnek nagyon érzékenynek kell lennie a kis bemeneti jelek észleléséhez.Általában a vevő bemeneti teljesítménye akár 1 μV is lehet.a vevő érzékenységét a bemeneti áramköre által keltett zaj korlátozza.Ezért a zaj fontos szempont a NYÁK-hoz való vevő tervezésénél.Ezenkívül elengedhetetlen, hogy a zajt szimulációs eszközökkel előre jelezzék.Az 1. ábra egy tipikus szuperheterodin (szuperheterodin) vevő.A vett jelet először szűrjük, majd a bemeneti jelet egy alacsony zajszintű erősítővel (LNA) erősítjük.Ezután az első helyi oszcillátor (LO) keveredik ezzel a jellel, hogy ezt a jelet köztes frekvenciává (IF) alakítsa át.A front-end (front-end) áramkör zajhatékonysága főként az LNA-tól, a keverőtől (keverőtől) és a LO-tól függ.bár a hagyományos SPICE zajelemzés, akkor keresse meg az LNA zajt, de a keverő és a LO, ez haszontalan, mert a zaj ezekben a blokkokban, lesz egy nagyon nagy LO jel komolyan érinti.
A kis bemeneti jelhez a vevőnek rendkívül erősnek kell lennie, általában 120 dB-es erősítést igényel.Ilyen nagy erősítésnél a kimenetről (párok) visszacsatolt jel problémákat okozhat.A szuper outlier vevő architektúra használatának fontos oka, hogy lehetővé teszi az erősítés több frekvenciára való elosztását, hogy csökkentse a csatolás esélyét.Ez azt is teszi, hogy az első LO frekvencia eltér a bemeneti jel frekvenciájától, megakadályozza a nagy interferencia jel "szennyezését" a kis bemeneti jelhez.
Különböző okok miatt egyes vezeték nélküli kommunikációs rendszerekben a közvetlen konverzió (közvetlen konverzió) vagy a belső differenciális (homodyne) architektúra helyettesítheti az ultra-külső differenciális architektúrát.Ebben az architektúrában az RF bemeneti jelet közvetlenül az alapfrekvenciára alakítják egyetlen lépésben, így az erősítés nagy része az alapfrekvencián van, és az LO ugyanazon a frekvencián van, mint a bemeneti jel.Ebben az esetben meg kell érteni egy kis mennyiségű csatolás hatását, és meg kell alkotni a „kóbor jelút” részletes modelljét, például: csatolás a hordozón keresztül, csatolás a csomagolás alapterülete és a forrasztási vezeték (kötődrót) között , és az elektromos vezeték csatolásán keresztül történő csatolás.
A szomszédos csatorna interferenciájának RF áramkör-szimulációja
A torzítás is fontos szerepet játszik az adóban.Az adó által a kimeneti áramkörben generált nemlinearitás miatt az átvitt jel frekvenciaszélessége szétterülhet a szomszédos csatornákon.Ezt a jelenséget „spektrális újranövekedésnek” nevezik.Mielőtt a jel elérné az adó teljesítményerősítőjét (PA), a sávszélessége korlátozott;azonban az „intermodulációs torzítás” a PA-ban a sávszélesség ismételt növekedését okozza.Ha a sávszélesség túlságosan megnő, az adó nem lesz képes megfelelni a szomszédos csatornák teljesítményigényének.Digitális modulációs jel továbbításakor gyakorlatilag lehetetlen megjósolni a spektrum újranövekedését a SPICE segítségével.Mivel az átviteli művelet körülbelül 1000 digitális szimbólumát (szimbólumot) kell szimulálni, hogy reprezentatív spektrumot kapjunk, és a nagyfrekvenciás vivőt is kombinálni kell, ezek miatt a SPICE tranziens elemzése nem lesz praktikus.
Feladás időpontja: 2022. március 31