Kini nga artikulo nagpatin-aw sa 4 ka sukaranan nga mga kinaiya sa RF circuits gikan sa upat ka aspeto: RF interface, gamay nga gipaabot nga signal, dako nga interference signal, ug interference gikan sa kasikbit nga mga channel, ug naghatag importante nga mga butang nga nagkinahanglan og espesyal nga pagtagad sa proseso sa pagdesinyo sa PCB.
RF circuit simulation sa interface sa RF
Ang wireless transmitter ug receiver sa konsepto, mahimong bahinon sa duha ka bahin sa sukaranan nga frequency ug frequency sa radyo.Ang sukaranan nga frequency naglangkob sa frequency range sa input signal sa transmitter ug ang frequency range sa output signal sa receiver.Ang bandwidth sa sukaranan nga frequency nagtino sa sukaranan nga rate kung diin ang datos mahimong modagayday sa sistema.Ang sukaranan nga frequency gigamit aron mapauswag ang kasaligan sa dagan sa datos ug aron makunhuran ang load nga gipahamtang sa transmitter sa transmission medium sa gihatag nga rate sa datos.Busa, ang laraw sa PCB sa sukaranan nga frequency circuit nanginahanglan daghang kahibalo sa engineering sa pagproseso sa signal.Ang RF circuitry sa transmitter nagbag-o ug nagpataas sa giproseso nga sukaranan nga frequency signal sa usa ka piho nga channel ug gi-inject kini nga signal sa transmission medium.Sa kasukwahi, ang RF circuitry sa tigdawat nakakuha sa signal gikan sa transmission media ug gibag-o ug gipaubos kini sa sukaranan nga frequency.
Ang mga transmitter adunay duha ka nag-unang tumong sa disenyo sa PCB: ang una mao nga sila kinahanglan nga magpadala sa usa ka piho nga gidaghanon sa gahum samtang nagaut-ut sa pinakagamay nga gidaghanon sa gahum nga posible.Ang ikaduha mao nga dili sila makabalda sa normal nga operasyon sa transceiver sa kasikbit nga mga kanal.Sa termino sa receiver, adunay tulo ka nag-unang PCB design tumong: una, sila kinahanglan nga tukma pagpasig-uli sa gagmay nga mga signal;ikaduha, sila kinahanglan nga makahimo sa pagtangtang sa interference signal sa gawas sa gitinguha nga channel;ang katapusan nga punto mao ang sama sa transmitter, sila kinahanglan nga mogamit sa gamay kaayo nga gahum.
RF circuit simulation sa dako nga interfering signal
Ang mga tigdawat kinahanglan nga sensitibo sa gagmay nga mga signal, bisan kung naa ang mga dagkong makabalda nga signal (mga blocker).Kini nga sitwasyon mitungha kung mosulay sa pagdawat sa usa ka huyang o layo nga transmit signal nga adunay usa ka kusgan nga transmitter nga nagsibya sa kasikbit nga channel sa duol.Ang makabalda nga signal mahimong 60 ngadto sa 70 dB nga mas dako kay sa gipaabot nga signal ug mahimong makababag sa pagdawat sa normal nga signal sa input phase sa receiver nga adunay dako nga coverage o pinaagi sa paghimo sa receiver nga makamugna og sobra nga kasaba sa yugto sa pag-input.Kadtong duha ka mga problema nga gihisgutan sa ibabaw mahimong mahitabo kung ang tigdawat, sa yugto sa pag-input, madala sa rehiyon nga dili linya sa gigikanan sa pagpanghilabot.Aron malikayan kini nga mga problema, ang atubangan nga tumoy sa tigdawat kinahanglan nga linear kaayo.
Busa, ang "linearity" usa usab ka importante nga konsiderasyon sa pagdesinyo sa receiver PCB.Ingon nga ang tigdawat usa ka pig-ot nga banda nga sirkito, busa ang nonlinearity mao ang pagsukod sa "intermodulation distortion (intermodulation distortion)" sa mga estadistika.Naglangkit kini sa paggamit sa duha ka sine o cosine wave nga parehas nga frequency ug nahimutang sa center band (sa banda) aron madala ang input signal, ug dayon sukdon ang produkto sa intermodulation distortion niini.Sa kadaghanon, ang SPICE usa ka makagugol sa oras ug mahal nga simulation software tungod kay kinahanglan kini nga maghimo daghang mga siklo sa wala pa makuha ang gitinguha nga resolusyon sa frequency aron masabtan ang pagtuis.
RF circuit simulation sa gamay nga gitinguha nga signal
Ang tigdawat kinahanglan nga sensitibo kaayo aron makit-an ang gagmay nga mga signal sa input.Sa kinatibuk-an, ang input nga gahum sa receiver mahimong ingon ka gamay sa 1 μV.ang pagkasensitibo sa tigdawat limitado sa kasaba nga namugna sa iyang input circuit.Busa, ang kasaba usa ka hinungdanon nga konsiderasyon sa pagdesinyo sa usa ka tigdawat alang sa PCB.Dugang pa, ang pagbaton sa katakus sa pagtagna sa kasaba gamit ang mga himan sa simulation hinungdanon.Ang Figure 1 usa ka tipikal nga superheterodyne (superheterodyne) nga tigdawat.Ang nadawat nga signal una nga gisala ug dayon ang input signal gipakusog sa usa ka low-noise amplifier (LNA).Ang unang lokal nga oscillator (LO) gigamit dayon sa pagsagol niini nga signal aron mabag-o kini nga signal ngadto sa intermediate frequency (IF).Front-end (front-end) circuit noise effectivity nagdepende sa LNA, mixer (mixer) ug LO.bisan pa ang paggamit sa conventional SPICE noise analysis, mahimo nimong pangitaon ang LNA noise, apan alang sa mixer ug LO, kini walay kapuslanan, tungod kay ang kasaba niini nga mga bloke, mahimong usa ka dako kaayo nga LO signal seryoso nga apektado.
Ang gamay nga signal sa pag-input nanginahanglan sa tigdawat nga labi ka mapadako, kasagaran nanginahanglan usa ka ganansya nga ingon kataas sa 120 dB.Sa ingon ka taas nga ganansya, ang bisan unsang signal nga giubanan gikan sa output (mga magtiayon) balik sa input makahimo og mga problema.Ang importante nga rason sa paggamit sa super outlier receiver nga arkitektura mao nga kini nagtugot sa ganansya nga iapud-apod sa daghang mga frequency aron makunhuran ang kahigayonan sa pagkabit.Kini usab naghimo sa unang LO frequency lahi gikan sa input signal frequency, makapugong sa dako nga interference signal "polusyon" ngadto sa gamay nga input signal.
Alang sa lainlaing mga hinungdan, sa pipila ka mga wireless nga sistema sa komunikasyon, ang direktang pagkakabig (direkta nga pagkakabig) o internal nga pagkalainlain (homodyne) nga arkitektura mahimong makapuli sa ultra-outer differential nga arkitektura.Sa kini nga arkitektura, ang RF input signal direkta nga nakabig sa sukaranan nga frequency sa usa ka lakang, aron ang kadaghanan sa ganansya naa sa sukaranan nga frequency ug ang LO naa sa parehas nga frequency sa input signal.Sa kini nga kaso, ang epekto sa usa ka gamay nga kantidad sa pagdugtong kinahanglan nga masabtan ug usa ka detalyado nga modelo sa "salaag nga agianan sa signal" kinahanglan nga matukod, sama sa: pagdugtong pinaagi sa substrate, pagdugtong tali sa package footprint ug sa solder line (bondwire) , ug pagdugtong pinaagi sa kopling sa linya sa kuryente.
RF Circuit Simulation sa Adjacent Channel Interference
Ang pagtuis usab adunay hinungdanon nga papel sa transmitter.Ang nonlinearity nga namugna sa transmitter sa output circuit mahimong hinungdan sa frequency width sa gipasa nga signal nga mikaylap sa mga kasikbit nga channel.Kini nga panghitabo gitawag nga "spectral regrowth".Sa dili pa moabot ang signal sa power amplifier (PA) sa transmitter, limitado ang bandwidth niini;bisan pa, ang "intermodulation distortion" sa PA hinungdan sa pagtaas sa bandwidth.Kung ang bandwidth modaghan pag-ayo, ang transmitter dili makahimo sa pagtagbo sa mga kinahanglanon sa kuryente sa mga silingang kanal niini.Kung nagpadala usa ka digital modulation signal, halos imposible nga matagna ang pag-uswag pag-usab sa spectrum gamit ang SPICE.Tungod kay mga 1000 ka mga digital nga simbolo (simbolo) sa operasyon sa transmission kinahanglan nga simulate aron makakuha usa ka representante nga spectrum, ug kinahanglan usab nga i-combine ang high frequency carrier, kini maghimo sa SPICE transient analysis nga mahimong dili praktikal.
Oras sa pag-post: Mar-31-2022