यस लेखले चार पक्षहरूबाट RF सर्किटहरूको 4 आधारभूत विशेषताहरू वर्णन गर्दछ: RF इन्टरफेस, सानो अपेक्षित संकेत, ठूलो हस्तक्षेप संकेत, र छेउछाउका च्यानलहरूबाट हस्तक्षेप, र PCB डिजाइन प्रक्रियामा विशेष ध्यान आवश्यक पर्ने महत्त्वपूर्ण कारकहरू दिन्छ।
RF को इन्टरफेस को RF सर्किट सिमुलेशन
वायरलेस ट्रान्समिटर र रिसीभर अवधारणामा, आधारभूत फ्रिक्वेन्सी र रेडियो फ्रिक्वेन्सीको दुई भागमा विभाजन गर्न सकिन्छ।मौलिक फ्रिक्वेन्सीले ट्रान्समिटरको इनपुट सिग्नलको फ्रिक्वेन्सी दायरा र रिसीभरको आउटपुट सिग्नलको फ्रिक्वेन्सी दायरा समावेश गर्दछ।आधारभूत आवृत्तिको ब्यान्डविथले प्रणालीमा डाटा प्रवाह गर्न सक्ने आधारभूत दर निर्धारण गर्दछ।आधारभूत फ्रिक्वेन्सी डाटा प्रवाहको विश्वसनीयता सुधार गर्न र दिइएको डाटा दरमा ट्रान्समिशन माध्यममा ट्रान्समिटरले लगाएको लोड कम गर्न प्रयोग गरिन्छ।त्यसकारण, आधारभूत फ्रिक्वेन्सी सर्किटको पीसीबी डिजाइनलाई सिग्नल प्रोसेसिङ इन्जिनियरिङको व्यापक ज्ञान चाहिन्छ।ट्रान्समिटरको आरएफ सर्किटरीले प्रशोधित मौलिक फ्रिक्वेन्सी सिग्नललाई निर्दिष्ट च्यानलमा रूपान्तरण र अपस्केल गर्छ र यो सिग्नललाई प्रसारण माध्यममा इन्जेक्ट गर्छ।यसको विपरीत, रिसीभरको आरएफ सर्किटरीले प्रसारण मिडियाबाट सिग्नल प्राप्त गर्दछ र यसलाई आधारभूत फ्रिक्वेन्सीमा रूपान्तरण र डाउनस्केल गर्दछ।
ट्रान्समिटरहरूसँग दुईवटा मुख्य पीसीबी डिजाइन लक्ष्यहरू छन्: पहिलो हो कि तिनीहरूले कम्तिमा कम्तिमा पावर खपत गर्दा एक निश्चित मात्रामा पावर प्रसारण गर्नुपर्छ।दोस्रो हो कि तिनीहरू नजिकैको च्यानलहरूमा ट्रान्सीभरको सामान्य सञ्चालनमा हस्तक्षेप गर्न सक्दैनन्।रिसीभरको सन्दर्भमा, त्यहाँ तीन मुख्य पीसीबी डिजाइन लक्ष्यहरू छन्: पहिलो, तिनीहरूले सही रूपमा साना संकेतहरू पुनर्स्थापित गर्नुपर्छ;दोस्रो, तिनीहरूले इच्छित च्यानल बाहिर हस्तक्षेप संकेतहरू हटाउन सक्षम हुनुपर्छ;अन्तिम बिन्दु ट्रान्समिटर जस्तै हो, तिनीहरूले धेरै कम शक्ति खपत गर्नुपर्छ।
ठूलो हस्तक्षेप संकेतहरूको आरएफ सर्किट सिमुलेशन
ठूला हस्तक्षेप गर्ने संकेतहरू (ब्लकरहरू) उपस्थित हुँदा पनि प्रापकहरू साना सङ्केतहरूप्रति संवेदनशील हुनुपर्छ।यो अवस्था नजिकैको च्यानलमा शक्तिशाली ट्रान्समिटर प्रसारणको साथ कमजोर वा टाढा ट्रान्समिट सिग्नल प्राप्त गर्ने प्रयास गर्दा उत्पन्न हुन्छ।हस्तक्षेप गर्ने संकेत अपेक्षित संकेत भन्दा 60 देखि 70 dB ठूलो हुन सक्छ र रिसीभरको इनपुट चरणमा ठूलो मात्रामा कभरेजको साथ वा रिसीभरले अत्यधिक मात्रामा आवाज उत्पन्न गरेर सामान्य सिग्नलको रिसेप्शनलाई रोक्न सक्छ। इनपुट चरण।माथि उल्लेखित ती दुई समस्याहरू उत्पन्न हुन सक्छ यदि रिसीभर, इनपुट चरणमा, हस्तक्षेपको स्रोतद्वारा गैर-रेखीयताको क्षेत्रमा संचालित हुन्छ।यी समस्याहरूबाट बच्न, रिसीभरको अगाडिको छेउ धेरै रैखिक हुनुपर्छ।
त्यसकारण, रिसीभर पीसीबी डिजाइन गर्दा "रेखीयता" पनि महत्त्वपूर्ण विचार हो।रिसीभर एक संकीर्ण-ब्यान्ड सर्किट हो, त्यसैले nonlinearity तथ्याङ्कमा "intermodulation विरूपण (intermodulation विरूपण)" मापन गर्न हो।यसमा समान फ्रिक्वेन्सीका दुई साइन वा कोसाइन तरंगहरू प्रयोग गरी इनपुट सिग्नल ड्राइभ गर्न केन्द्र ब्यान्ड (ब्यान्डमा) मा अवस्थित हुन्छ, र त्यसपछि यसको इन्टरमोड्युलेसन विकृतिको उत्पादन नापिन्छ।र ठूलो रूपमा, SPICE एक समय-उपभोग र महँगो सिमुलेशन सफ्टवेयर हो किनभने यसले विकृति बुझ्न वांछित फ्रिक्वेन्सी रिजोल्युसन प्राप्त गर्नु अघि धेरै चक्रहरू प्रदर्शन गर्नुपर्छ।
सानो वांछित संकेत को आरएफ सर्किट सिमुलेशन
रिसीभर साना इनपुट संकेतहरू पत्ता लगाउन धेरै संवेदनशील हुनुपर्छ।सामान्यतया, रिसीभरको इनपुट पावर 1 μV जति सानो हुन सक्छ।रिसिभरको संवेदनशीलता यसको इनपुट सर्किट द्वारा उत्पन्न शोर द्वारा सीमित छ।त्यसकारण, PCB को लागि रिसीभर डिजाइन गर्दा शोर एक महत्त्वपूर्ण विचार हो।यसबाहेक, सिमुलेशन उपकरणहरूसँग आवाज भविष्यवाणी गर्ने क्षमता हुनु आवश्यक छ।चित्र 1 एक विशिष्ट सुपरहेटेरोडाइन (सुपरहेटेरोडाइन) रिसीभर हो।प्राप्त संकेत पहिले फिल्टर गरिएको छ र त्यसपछि इनपुट संकेत एक कम-शोर एम्पलीफायर (LNA) संग प्रवर्धित छ।यस सिग्नललाई मध्यवर्ती फ्रिक्वेन्सी (IF) मा रूपान्तरण गर्नको लागि पहिलो स्थानीय ओसिलेटर (LO) लाई त्यसपछि यो सिग्नलसँग मिलाउन प्रयोग गरिन्छ।फ्रन्ट-एन्ड (फ्रन्ट-एन्ड) सर्किट शोर प्रभावकारिता मुख्यतया LNA, मिक्सर (मिक्सर) र LO मा निर्भर गर्दछ।यद्यपि परम्परागत SPICE शोर विश्लेषणको प्रयोगले, तपाइँ LNA शोर खोज्न सक्नुहुन्छ, तर मिक्सर र LO को लागि, यो बेकार छ, किनभने यी ब्लकहरूमा आवाज, एक धेरै ठूलो LO संकेत गम्भीर रूपमा प्रभावित हुनेछ।
सानो इनपुट संकेतले रिसीभरलाई अत्यधिक एम्प्लीफाइड गर्न आवश्यक छ, सामान्यतया 120 dB सम्मको लाभ चाहिन्छ।यस्तो उच्च लाभमा, आउटपुट (जोडीहरू) बाट इनपुटमा फिर्ता जोडिएको कुनै पनि संकेतले समस्याहरू सिर्जना गर्न सक्छ।सुपर आउटलियर रिसीभर आर्किटेक्चर प्रयोग गर्नुको महत्त्वपूर्ण कारण यो हो कि यसले युग्मनको सम्भावना कम गर्न धेरै फ्रिक्वेन्सीहरूमा लाभ वितरण गर्न अनुमति दिन्छ।यसले पनि पहिलो LO फ्रिक्वेन्सी इनपुट सिग्नल फ्रिक्वेन्सी भन्दा फरक बनाउँछ, सानो इनपुट सिग्नलमा ठूलो हस्तक्षेप संकेत "प्रदूषण" लाई रोक्न सक्छ।
विभिन्न कारणहरूका लागि, केही ताररहित सञ्चार प्रणालीहरूमा, प्रत्यक्ष रूपान्तरण (प्रत्यक्ष रूपान्तरण) वा आन्तरिक भिन्नता (होमोडाइन) वास्तुकलाले अल्ट्रा-आउटर भिन्नता वास्तुकलालाई प्रतिस्थापन गर्न सक्छ।यस आर्किटेक्चरमा, RF इनपुट सिग्नललाई एकल चरणमा सिधै आधारभूत फ्रिक्वेन्सीमा रूपान्तरण गरिन्छ, जसले गर्दा धेरैजसो लाभ मौलिक फ्रिक्वेन्सीमा हुन्छ र LO इनपुट संकेतको रूपमा समान आवृत्तिमा हुन्छ।यस अवस्थामा, थोरै मात्रामा युग्मनको प्रभावलाई बुझ्नुपर्छ र "स्ट्रे सिग्नल पथ" को विस्तृत मोडेल स्थापना गरिनुपर्छ, जस्तै: सब्सट्रेट मार्फत युग्मन, प्याकेज फुटप्रिन्ट र सोल्डर लाइन (बन्डवायर) बीचको युग्मन। , र पावर लाइन युग्मन मार्फत युग्मन।
आसन्न च्यानल हस्तक्षेपको आरएफ सर्किट सिमुलेशन
ट्रान्समिटरमा विरूपणले पनि महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ।आउटपुट सर्किटमा ट्रान्समिटरद्वारा उत्पन्न ननलाइनरिटीले ट्रान्समिटेड सिग्नलको फ्रिक्वेन्सी चौडाइलाई छेउछाउका च्यानलहरूमा फैलाउन सक्छ।यो घटनालाई "स्पेक्ट्रल रिग्रोथ" भनिन्छ।सिग्नल ट्रान्समिटरको पावर एम्पलीफायर (PA) मा पुग्नु अघि, यसको ब्यान्डविथ सीमित छ;यद्यपि, PA मा "intermodulation distortion" ले ब्यान्डविथ फेरि बढाउँछ।यदि ब्यान्डविथ धेरै बढ्छ भने, ट्रान्समिटरले छिमेकी च्यानलहरूको पावर आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्षम हुनेछैन।डिजिटल मोड्युलेसन सिग्नल प्रसारण गर्दा, SPICE सँग स्पेक्ट्रमको पुन: बृद्धिको भविष्यवाणी गर्न व्यावहारिक रूपमा असम्भव छ।किनभने प्रसारण सञ्चालनको लगभग 1000 डिजिटल प्रतीकहरू (प्रतीक) प्रतिनिधि स्पेक्ट्रम प्राप्त गर्न सिमुलेट हुनुपर्छ, र उच्च आवृत्ति क्यारियर संयोजन गर्न आवश्यक छ, यसले SPICE क्षणिक विश्लेषणलाई अव्यावहारिक बनाउँछ।
पोस्ट समय: मार्च-31-2022