Ky artikull shpjegon 4 karakteristikat themelore të qarqeve RF nga katër aspekte: ndërfaqja RF, sinjali i vogël i pritshëm, sinjali i madh i ndërhyrjes dhe interferenca nga kanalet ngjitur dhe jep faktorë të rëndësishëm që kanë nevojë për vëmendje të veçantë në procesin e projektimit të PCB.
Simulimi i qarkut RF i ndërfaqes së RF
Transmetues dhe marrës Wireless në koncept, mund të ndahen në dy pjesë të frekuencës themelore dhe frekuencës radio.Frekuenca themelore përmban diapazonin e frekuencës së sinjalit hyrës të transmetuesit dhe diapazonin e frekuencës së sinjalit dalës të marrësit.Gjerësia e brezit të frekuencës themelore përcakton shpejtësinë bazë me të cilën mund të rrjedhin të dhënat në sistem.Frekuenca themelore përdoret për të përmirësuar besueshmërinë e rrjedhës së të dhënave dhe për të reduktuar ngarkesën e imponuar nga transmetuesi në mediumin e transmetimit me një shpejtësi të caktuar të të dhënave.Prandaj, dizajni PCB i qarkut të frekuencës themelore kërkon njohuri të gjera të inxhinierisë së përpunimit të sinjalit.Qarku RF i transmetuesit konverton dhe përmirëson sinjalin e përpunuar të frekuencës themelore në një kanal të caktuar dhe e injekton këtë sinjal në mediumin e transmetimit.Në të kundërt, qarku RF i marrësit merr sinjalin nga media e transmetimit dhe e konverton dhe zvogëlon atë në frekuencën themelore.
Transmetuesit kanë dy qëllime kryesore të projektimit të PCB-ve: i pari është që ata duhet të transmetojnë një sasi të caktuar energjie duke konsumuar sa më pak energji të mundshme.E dyta është se ato nuk mund të ndërhyjnë në funksionimin normal të marrësit në kanalet ngjitur.Për sa i përket marrësit, ekzistojnë tre qëllime kryesore të projektimit të PCB: së pari, ata duhet të rivendosin me saktësi sinjale të vogla;së dyti, ata duhet të jenë në gjendje të heqin sinjalet e ndërhyrjes jashtë kanalit të dëshiruar;pika e fundit është e njëjtë me transmetuesin, ata duhet të konsumojnë shumë pak energji.
Simulimi i qarkut RF i sinjaleve të mëdha ndërhyrëse
Marrësit duhet të jenë të ndjeshëm ndaj sinjaleve të vogla, edhe kur janë të pranishëm sinjale të mëdha ndërhyrëse (bllokues).Kjo situatë lind kur përpiqeni të merrni një sinjal transmetimi të dobët ose të largët me një transmetues të fuqishëm që transmeton në kanalin ngjitur aty pranë.Sinjali ndërhyrës mund të jetë 60 deri në 70 dB më i madh se sinjali i pritur dhe mund të bllokojë marrjen e sinjalit normal në fazën hyrëse të marrësit me një sasi të madhe mbulimi ose duke shkaktuar që marrësi të gjenerojë një sasi të tepërt zhurme në faza e hyrjes.Këto dy probleme të përmendura më sipër mund të ndodhin nëse marrësi, në fazën hyrëse, drejtohet në rajonin e jolinearitetit nga burimi i ndërhyrjes.Për të shmangur këto probleme, pjesa e përparme e marrësit duhet të jetë shumë lineare.
Prandaj, "lineariteti" është gjithashtu një konsideratë e rëndësishme gjatë projektimit të PCB-së së marrësit.Meqenëse marrësi është një qark me brez të ngushtë, kështu që jolineariteti është të matet "shtrembërimi i ndërmodulimit (shtrembërimi i ndërmodulimit)" me statistikat.Kjo përfshin përdorimin e dy valëve sinus ose kosinus me frekuencë të ngjashme dhe të vendosura në brezin qendror (në brez) për të drejtuar sinjalin e hyrjes, dhe më pas matjen e produktit të shtrembërimit të tij ndërmodulues.Në përgjithësi, SPICE është një softuer simulimi që kërkon kohë dhe i kushtueshëm, sepse duhet të kryejë shumë cikle përpara se të marrë rezolucionin e dëshiruar të frekuencës për të kuptuar shtrembërimin.
Simulimi i qarkut RF i sinjalit të vogël të dëshiruar
Marrësi duhet të jetë shumë i ndjeshëm për të zbuluar sinjale të vogla hyrëse.Në përgjithësi, fuqia hyrëse e marrësit mund të jetë aq e vogël sa 1 μV.ndjeshmëria e marrësit kufizohet nga zhurma e krijuar nga qarku i tij hyrës.Prandaj, zhurma është një konsideratë e rëndësishme kur dizajnoni një marrës për PCB.Për më tepër, të kesh aftësinë për të parashikuar zhurmën me mjete simuluese është thelbësore.Figura 1 është një marrës tipik superheterodin (superheterodin).Sinjali i marrë fillimisht filtrohet dhe më pas sinjali i hyrjes përforcohet me një përforcues me zhurmë të ulët (LNA).Oscilatori i parë lokal (LO) përdoret më pas për t'u përzier me këtë sinjal për ta kthyer këtë sinjal në frekuencë të ndërmjetme (IF).Efektiviteti i zhurmës së qarkut në pjesën e përparme (përparëse) varet kryesisht nga LNA, mikseri (përzierësi) dhe LO.Megjithëse përdorimi i analizës së zhurmës konvencionale SPICE, ju mund të kërkoni zhurmën LNA, por për mikserin dhe LO, është e padobishme, sepse zhurma në këto blloqe, do të jetë një sinjal shumë i madh LO i prekur seriozisht.
Sinjali i vogël i hyrjes kërkon që marrësi të jetë jashtëzakonisht i përforcuar, zakonisht duke kërkuar një fitim deri në 120 dB.Në një fitim kaq të lartë, çdo sinjal i shoqëruar nga dalja (çiftet) përsëri në hyrje mund të krijojë probleme.Arsyeja e rëndësishme për përdorimin e arkitekturës së marrësit super të jashtëm është se lejon që fitimi të shpërndahet në disa frekuenca për të zvogëluar mundësinë e bashkimit.Kjo gjithashtu bën që frekuenca e parë LO është e ndryshme nga frekuenca e sinjalit të hyrjes, mund të parandalojë "ndotjen" e sinjalit të ndërhyrjes së madhe në sinjalin e vogël të hyrjes.
Për arsye të ndryshme, në disa sisteme të komunikimit me valë, arkitektura e diferencialit ultra të jashtëm mund të zëvendësojë arkitekturën e diferencialit ultra të jashtëm.Në këtë arkitekturë, sinjali i hyrjes RF konvertohet drejtpërdrejt në frekuencën themelore në një hap të vetëm, kështu që pjesa më e madhe e fitimit është në frekuencën themelore dhe LO është në të njëjtën frekuencë me sinjalin hyrës.Në këtë rast, duhet kuptuar ndikimi i një sasie të vogël bashkimi dhe duhet vendosur një model i detajuar i "shtegut të sinjalit të humbur", si p.sh.: bashkimi përmes nënshtresës, bashkimi midis gjurmës së paketimit dhe linjës së saldimit (tela lidhëse) , dhe bashkimi përmes bashkimit të linjës së energjisë.
Simulimi i qarkut RF i interferencës së kanalit ngjitur
Deformimi gjithashtu luan një rol të rëndësishëm në transmetues.Jolineariteti i gjeneruar nga transmetuesi në qarkun e daljes mund të bëjë që gjerësia e frekuencës së sinjalit të transmetuar të përhapet nëpër kanalet ngjitur.Ky fenomen quhet "rritje spektrale".Përpara se sinjali të arrijë në amplifikuesin e fuqisë së transmetuesit (PA), gjerësia e brezit të tij është e kufizuar;megjithatë, "shtrembërimi i ndërmodulimit" në PA bën që gjerësia e brezit të rritet përsëri.Nëse gjerësia e brezit rritet shumë, transmetuesi nuk do të jetë në gjendje të përmbushë kërkesat e fuqisë së kanaleve fqinje.Kur transmetohet një sinjal modulimi dixhital, është praktikisht e pamundur të parashikohet ri-rritja e spektrit me SPICE.Për shkak se rreth 1000 simbole (simbol) dixhitale të funksionimit të transmetimit duhet të simulohen për të marrë një spektër përfaqësues, dhe gjithashtu duhet të kombinohen bartësit e frekuencës së lartë, këto do ta bëjnë analizën kalimtare SPICE të bëhet jopraktike.
Koha e postimit: Mar-31-2022