1. Interfície de radiofreqüència de simulació de circuits de radiofreqüència
El transmissor i el receptor sense fils es divideixen conceptualment en dues parts: freqüència base i freqüència de ràdio. La freqüència fonamental inclou el rang de freqüència del senyal d'entrada del transmissor i el rang de freqüència del senyal de sortida del receptor. L'amplada de banda de la freqüència fonamental determina la velocitat bàsica a la qual poden fluir les dades al sistema. La freqüència base s’utilitza per millorar la fiabilitat del flux de dades i reduir la càrrega imposada pel transmissor sobre el mitjà de transmissió a una velocitat de transmissió de dades específica. Per tant, es requereixen molts coneixements d’enginyeria en processament de senyals quan es dissenya un circuit de freqüència fonamental en un PCB. El circuit de radiofreqüència del transmissor pot convertir i convertir el senyal de banda base processat en un canal designat i injectar aquest senyal al mitjà de transmissió. Per contra, el circuit de radiofreqüència del receptor pot obtenir el senyal del mitjà de transmissió i convertir i reduir la freqüència a la freqüència base.
El transmissor té dos objectius principals de disseny de PCB: el primer és que hagin de transmetre una energia específica mentre consumeixin la mínima energia possible. El segon és que no poden interferir amb el funcionament normal dels transceptors en canals adjacents. Pel que fa al receptor, hi ha tres objectius principals de disseny de PCB: primer, han de restaurar amb precisió petits senyals; en segon lloc, han de ser capaços d’eliminar els senyals interferents fora del canal desitjat; i, finalment, com l’emissor, han de consumir energia molt petita.
2. El gran senyal d'interferència de la simulació de circuits de radiofreqüència
El receptor ha de ser molt sensible a senyals petits, fins i tot quan hi ha senyals d’interferència grans (obstruccions). Aquesta situació es produeix quan s’intenta rebre un senyal de transmissió feble o de llarga distància i un potent transmissor proper està emetent en un canal adjacent. El senyal interferent pot ser de 60 ~ 70 dB més gran que el senyal esperat i es pot utilitzar en una gran quantitat de cobertura durant l'etapa d'entrada del receptor o el receptor pot generar un soroll excessiu durant l'etapa d'entrada per bloquejar la recepció de senyals normals. Si el receptor és conduït a una regió no lineal per la font d'interferència durant l'etapa d'entrada, es produiran els dos problemes anteriors. Per evitar aquests problemes, la part frontal del receptor ha de ser molt lineal.
Per tant, la "linealitat" també és una consideració important en el disseny de PCB del receptor. Com que el receptor és un circuit de banda estreta, la no linealitat es mesura mesurant la "distorsió d'intermodulació". Es tracta d’utilitzar dues ones sinusoïdals o ones cosinus amb freqüències similars i situades a la banda central per conduir el senyal d’entrada i mesurar el producte de la seva intermodulació. En termes generals, SPICE és un programari de simulació que consumeix molt de temps i costa molt, perquè ha de realitzar molts cicles de càlculs per obtenir la resolució de freqüència necessària per comprendre la distorsió.
3. Petit senyal esperat per a la simulació de circuits de RF
El receptor ha de ser molt sensible per detectar petits senyals d’entrada. En termes generals, la potència d’entrada del receptor pot ser tan petita com 1 μV. La sensibilitat del receptor està limitada pel soroll generat pel circuit d’entrada. Per tant, el soroll és una consideració important en el disseny de PCB del receptor. A més, la capacitat de predir el soroll amb eines de simulació és indispensable. La figura 1 és un receptor superheterodí típic. El senyal rebut es filtra primer, i després el senyal d’entrada s’amplifica mitjançant un amplificador de baix soroll (LNA). A continuació, utilitzeu el primer oscil·lador local (LO) per barrejar-vos amb aquest senyal per convertir aquest senyal en una freqüència intermèdia (IF). El rendiment del soroll del circuit frontal depèn principalment del LNA, del mesclador i de LO. Tot i que l’anàlisi tradicional del soroll SPICE pot trobar el soroll del LNA, no serveix de res per al mesclador i el LO, perquè el soroll d’aquests blocs es veurà greument afectat pel gran senyal LO.
Un senyal d’entrada petit requereix que el receptor tingui una gran funció d’amplificació, normalment es necessita un guany de 120 dB. Amb un guany tan alt, qualsevol senyal que s’acobli des del terminal de sortida al terminal d’entrada pot causar problemes. La raó important per utilitzar l'arquitectura del receptor superheterodí és que pot distribuir el guany en diverses freqüències per reduir la possibilitat d'acoblament. Això també fa que la freqüència del primer LO difereixi de la freqüència del senyal d’entrada, cosa que pot evitar que els senyals d’interferència grans es contaminin a petits senyals d’entrada.
Per diferents motius, en alguns sistemes de comunicació sense fils, la conversió directa o l’arquitectura homodina poden substituir l’arquitectura superheterodina. En aquesta arquitectura, el senyal d'entrada de RF es converteix directament a la freqüència fonamental en un sol pas. Per tant, la major part del guany es troba en la freqüència fonamental, i la freqüència del LO i del senyal d’entrada és la mateixa. En aquest cas, s’ha d’entendre la influència d’una petita quantitat d’acoblament i s’ha d’establir un model detallat de la "ruta del senyal perdut", com ara: l'acoblament a través del substrat, els pins d'embalatge i els cables de connexió (Bondwire) acoblament i l'acoblament a través de la línia elèctrica.
4. Interferència de canal adjacent a la simulació de circuits de radiofreqüència
la distorsió també té un paper important en el transmissor. La no linealitat generada pel transmissor al circuit de sortida pot estendre l’amplada de banda del senyal transmès als canals adjacents. Aquest fenomen s’anomena “rebrot espectral”. Abans que el senyal arribi a l'amplificador de potència (PA) del transmissor, el seu ample de banda és limitat; però la "distorsió d'intermodulació" al PA farà que l'amplada de banda torni a augmentar. Si l'amplada de banda s'incrementa massa, el transmissor no podrà satisfer les necessitats d'energia dels seus canals adjacents. De fet, quan es transmeten senyals modulats digitalment, és impossible utilitzar SPICE per predir el creixement posterior de l’espectre. Com que hi ha prop de 1000 símbols digitals (símbol), les operacions de transmissió han de ser simulades per obtenir un espectre representatiu i també han de combinar portadores d’alta freqüència, cosa que farà que l’anàlisi transitòria d’SPICE sigui poc pràctica.
El nostre altre producte:
