Artikulu honek RF zirkuituen oinarrizko 4 ezaugarriak lau alderditatik azaltzen ditu: RF interfazea, esperotako seinale txikia, interferentzia-seinale handia eta ondoko kanalen interferentziak, eta PCB diseinu prozesuan arreta berezia behar duten faktore garrantzitsuak ematen ditu.
RF-ren interfazearen RF zirkuitu simulazioa
Haririk gabeko transmisorea eta hargailua kontzeptuan, oinarrizko maiztasunaren eta irrati-maiztasunaren bi zatitan bana daitezke.Oinarrizko maiztasunak igorgailuaren sarrerako seinalearen maiztasun-tartea eta hargailuaren irteera-seinalearen maiztasun-tartea ditu.Oinarrizko maiztasunaren banda-zabalerak zehazten du sisteman datuak isur daitezkeen oinarrizko abiadura.Oinarrizko maiztasuna datu-fluxuaren fidagarritasuna hobetzeko eta transmisoreak transmisio-euskarriari ezartzen dion karga murrizteko erabiltzen da datu-abiadura jakin batean.Hori dela eta, oinarrizko maiztasun-zirkuituaren PCB diseinuak seinalea prozesatzeko ingeniaritzaren ezagutza zabala behar du.Transmisorearen RF zirkuituak prozesatutako oinarrizko maiztasun-seinalea kanal zehatz batera bihurtzen eta igotzen du eta seinale hori transmisio-euskarrira injektatzen du.Alderantziz, hartzailearen RF zirkuituak transmisio-euskarrietatik seinalea eskuratzen du eta oinarrizko maiztasunera bihurtzen eta murrizten du.
Transmisoreek PCB diseinuko bi helburu nagusi dituzte: lehenengoa potentzia kopuru zehatz bat transmititu behar dutela ahalik eta potentzia gutxien kontsumitzen duten bitartean.Bigarrena da ezin dutela oztopatu aldameneko kanaletan transzisorearen funtzionamendu normala.Hargailuari dagokionez, hiru PCB diseinu helburu nagusi daude: lehenik eta behin, seinale txikiak zehaztasunez berreskuratu behar dituzte;bigarrenik, nahi den kanaletik kanpo interferentzia-seinaleak kentzeko gai izan behar dute;azken puntua transmisorearen berdina da, oso potentzia gutxi kontsumitu behar dute.
Interferentzia-seinale handien RF zirkuitu simulazioa
Hargailuek seinale txikiekiko sentikorrak izan behar dute, interferentzia-seinale handiak (blokeatzaileak) daudenean ere.Egoera hau ondoko kanalean emititzen duen transmisore indartsu batekin transmisio-seinale ahul edo urrutiko bat jasotzen saiatzean sortzen da.Interferentzia-seinalea espero den seinalea baino 60 eta 70 dB handiagoa izan daiteke eta hargailuaren sarrera-fasean seinale normalaren harrera blokeatu dezake estaldura handiarekin edo hartzaileak gehiegizko zarata eraginez. sarrera fasea.Arestian aipatutako bi arazo horiek gerta daitezke hargailua, sarrera-etapan, interferentzia-iturria ez-linealtasun-eskualdera eramaten badu.Arazo horiek saihesteko, hargailuaren aurrealdea oso lineala izan behar da.
Horregatik, "linealtasuna" ere kontuan hartu behar da hargailuaren PCB diseinatzerakoan.Hartzailea banda estu-zirkuitu bat denez, ez-linealtasuna "intermodulazio-distortsioa (intermodulazio-distortsioa)" estatistiketan neurtzea da.Honek, maiztasun antzekoa duten eta erdiko bandan (bandan) kokatutako bi sinu edo kosinu uhin erabiltzea dakar sarrerako seinalea gidatzeko, eta gero bere intermodulazio-distortsioaren produktua neurtzea.Orokorrean, SPICE denbora asko eta garestia den simulazio softwarea da, ziklo asko egin behar dituelako distortsioa ulertzeko nahi den maiztasunaren bereizmena lortu aurretik.
Nahi den seinale txikiaren RF zirkuituaren simulazioa
Hartzaileak oso sentikorra izan behar du sarrerako seinale txikiak detektatzeko.Oro har, hargailuaren sarrerako potentzia 1 μV bezain txikia izan daiteke.hargailuaren sentsibilitatea bere sarrerako zirkuituak sortzen duen zaratak mugatzen du.Beraz, zarata kontu garrantzitsua da PCBrako hargailu bat diseinatzerakoan.Gainera, simulazio tresnekin zarata aurreikusteko gaitasuna izatea ezinbestekoa da.1. irudia hartzaile superheterodino (superheterodino) tipiko bat da.Jasotako seinalea iragazten da lehenik eta gero sarrerako seinalea anplifikatzen da zarata baxuko anplifikadore batekin (LNA).Ondoren, lehen osziladore lokala (LO) erabiltzen da seinale honekin nahasteko seinale hori tarteko maiztasunera (IF) bihurtzeko.Front-end (front-end) zirkuituaren zarataren eraginkortasuna LNA, nahastailea (nahastagailua) eta LOaren araberakoa da batez ere.SPICE zarata analisi konbentzionala erabili arren, LNA zarata bilatu dezakezu, baina nahasgailurako eta LOrako, alferrikakoa da, bloke horietako zarata LO seinale oso handia izango baita larriki kaltetuta.
Sarrerako seinale txikiak hargailua oso anplifikatu behar du, normalean 120 dB-ko irabazia behar du.Irabazi hain altuan, irteeratik (bikoteak) sarrerara itzultzen den edozein seinale arazoak sor ditzake.Super outlier hargailuen arkitektura erabiltzeko arrazoi garrantzitsua da irabazia hainbat maiztasunetan banatzea ahalbidetzen duela, akoplatzeko aukera murrizteko.Horrek lehen LO maiztasuna sarrerako seinalearen maiztasunetik desberdina da, interferentzia-seinale handiak "kutsadura" saihestu ditzake sarrerako seinale txikiarekin.
Arrazoi ezberdinengatik, hari gabeko komunikazio-sistema batzuetan, zuzeneko bihurketa (bihurketa zuzena) edo barne-diferentziala (homodinoa) arkitektura ultra-kanpoko diferentziala ordezkatu dezakete.Arkitektura honetan, RF sarrerako seinalea oinarrizko maiztasunera zuzenean bihurtzen da urrats bakarrean, irabaziaren gehiengoa oinarrizko maiztasunean egon dadin eta LO sarrerako seinalearen maiztasun berean egon dadin.Kasu honetan, akoplamendu txiki baten eragina ulertu behar da eta "seinale-bidearen" eredu zehatza ezarri behar da, hala nola: substratuan zehar akoplatzea, paketearen aztarna eta soldadura-lerroaren arteko akoplamendua (bondwire). , eta akoplamendua linea elektrikoaren akoplamenduaren bidez.
Ondoko kanalen interferentziaren RF zirkuituaren simulazioa
Distortsioak ere paper garrantzitsua du transmisorean.Irteerako zirkuituan igorleak sortzen duen ez-linealitateak transmititutako seinalearen maiztasun-zabalera aldameneko kanaletan zabaltzea eragin dezake.Fenomeno horri "hazkunde espektrala" deitzen zaio.Seinalea igorlearen potentzia-anplifikadorera (PA) iritsi aurretik, bere banda-zabalera mugatua da;hala ere, PAn "intermodulazio-distortsioak" banda zabalera berriro handitzea eragiten du.Banda zabalera gehiegi handitzen bada, igorleak ezin izango ditu bere aldameneko kanalen potentzia-eskakizunak bete.Modulazio-seinale digitala igortzean, ia ezinezkoa da SPICE-rekin espektroaren berriro haztea aurreikustea.Transmisio-eragiketaren 1000 ikur digital inguru (sinboloa) simulatu behar direnez espektro adierazgarria lortzeko, eta maiztasun handiko eramailea konbinatu behar dutelako, SPICE iragankorren analisia ezinezkoa bihurtuko da.
Argitalpenaren ordua: 2022-03-31