1. Radiofrekvenču ķēdes simulācijas radiofrekvenču saskarne
Bezvadu raidītājs un uztvērējs ir konceptuāli sadalīts divās daļās: bāzes frekvence un radio frekvence. Pamatfrekvence ietver raidītāja ieejas signāla un uztvērēja izejas signāla frekvences diapazonu. Pamatfrekvences joslas platums nosaka pamata ātrumu, ar kādu dati var plūst sistēmā. Bāzes frekvenci izmanto, lai uzlabotu datu plūsmas uzticamību un samazinātu nosūtītāja slodzi uz pārraides nesēju ar noteiktu datu pārraides ātrumu. Tāpēc, projektējot pamatfrekvences shēmu uz PCB, ir nepieciešamas daudz signālu apstrādes inženierzināšanu. Raidītāja radiofrekvenču ķēde var pārveidot un pārveidot apstrādāto pamatjoslas signālu par norādīto kanālu un ievadīt šo signālu pārraides vidē. Gluži pretēji, uztvērēja radiofrekvenču ķēde var iegūt signālu no pārraides vides, kā arī pārveidot un samazināt frekvenci līdz bāzes frekvencei.
Raidītājam ir divi galvenie PCB dizaina mērķi: pirmais ir tas, ka tiem jāpārraida noteikta jauda, vienlaikus patērējot pēc iespējas mazāk enerģijas. Otrais ir tas, ka tie nevar traucēt uztvērēju normālu darbību blakus esošajos kanālos. Kas attiecas uz uztvērēju, ir trīs galvenie PCB dizaina mērķi: pirmkārt, tiem precīzi jāatjauno mazie signāli; otrkārt, viņiem jāspēj noņemt traucējošos signālus ārpus vēlamā kanāla; un, visbeidzot, tāpat kā raidītājam, viņiem patērē enerģiju ļoti maz.
2. Radiofrekvenču ķēdes simulācijas lielais traucējumu signāls
Uztvērējam jābūt ļoti jutīgam pret maziem signāliem, pat ja ir lieli traucējumu signāli (šķēršļi). Šī situācija rodas, mēģinot uztvert vāju vai tālsatiksmes pārraides signālu, un blakus esošais kanāls pārraida netālu esošo jaudīgo raidītāju. Traucējošais signāls var būt par 60 ~ 70 dB lielāks par paredzamo signālu, un to var izmantot lielā pārklājuma līmenī uztvērēja ievades posmā, vai arī uztvērējs var radīt pārmērīgu troksni ievades posmā, lai bloķētu signālu uztveršanu. normāli signāli. Ja ieejas posmā traucējumu avots uztvērēju novirza nelineārā apgabalā, rodas divas iepriekš minētās problēmas. Lai izvairītos no šīm problēmām, uztvērēja priekšējam galam jābūt ļoti lineāram.
Tāpēc "linearitāte" ir arī svarīgs apsvērums uztvērēja PCB projektēšanā. Tā kā uztvērējs ir šaurjoslas ķēde, nelinearitāti mēra, mērot "intermodulācijas deformāciju". Tas ietver divu sinusa vai kosinusa viļņu izmantošanu ar līdzīgām frekvencēm un atrodas centrālajā joslā, lai vadītu ieejas signālu, un pēc tam mēra tā intermodulācijas reizinājumu. Vispārīgi runājot, SPICE ir laikietilpīga un dārga simulācijas programmatūra, jo tai jāveic daudzi aprēķinu cikli, lai iegūtu nepieciešamo frekvences izšķirtspēju, lai saprastu traucējumus.
3. Mazs paredzamais signāls RF ķēdes simulācijai
Uztvērējam jābūt ļoti jutīgam, lai noteiktu mazus ieejas signālus. Parasti uztvērēja ieejas jauda var būt tik maza kā 1 μV. Uztvērēja jutību ierobežo troksnis, ko rada tā ieejas ķēde. Tāpēc uztvērēja PCB dizainā svarīgs apsvērums ir troksnis. Turklāt spēja paredzēt troksni ar simulācijas rīkiem ir neaizstājama. 1. attēls ir tipisks superheterodīna uztvērējs. Vispirms tiek filtrēts saņemtais signāls, un pēc tam ieejas signāls tiek pastiprināts ar zemu trokšņu pastiprinātāju (LNA). Pēc tam izmantojiet pirmo lokālo oscilatoru (LO), lai sajauktu ar šo signālu, lai pārveidotu šo signālu par starpfrekvenci (IF). Front-end ķēdes trokšņa rādītāji galvenokārt ir atkarīgi no LNA, miksera un LO. Lai gan tradicionālā SPICE trokšņu analīze var atrast LNA troksni, tas ir bezjēdzīgi maisītājam un LO, jo troksni šajos blokos nopietni ietekmēs lielais LO signāls.
Nelielam ieejas signālam ir nepieciešams, lai uztvērējam būtu lieliska pastiprināšanas funkcija, parasti ir nepieciešams pastiprinājums 120 dB. Ar tik lielu pastiprinājumu jebkurš signāls, kas tiek savienots no izejas spailes atpakaļ ar ieejas spaili, var radīt problēmas. Svarīgs superheterodīna uztvērēja arhitektūras izmantošanas iemesls ir tas, ka tas var sadalīt pastiprinājumu vairākās frekvencēs, lai samazinātu savienošanās iespēju. Tas arī padara pirmā LO frekvenci atšķirīgu no ieejas signāla frekvences, kas var novērst lielu traucējumu signālu "piesārņošanu" ar maziem ieejas signāliem.
Dažādu iemeslu dēļ dažās bezvadu sakaru sistēmās superheterodīnu arhitektūru var aizstāt tieša pārveidošana vai homodīna arhitektūra. Šajā arhitektūrā RF ieejas signāls vienā solī tiek tieši pārveidots par pamata frekvenci. Tāpēc lielākā daļa pieauguma ir pamata frekvencē, un LO un ieejas signāla frekvence ir vienāda. Šajā gadījumā ir jāsaprot neliela sakabes daudzuma ietekme un jāizveido detalizēts "klaiņojošā signāla ceļa" modelis, piemēram: savienošana caur pamatni, iepakojuma tapām un savienojošajiem vadiem (Bondwire) starp savienojums un savienojums caur elektropārvades līniju.
4. Blakus esošo kanālu traucējumi radiofrekvenču ķēdes simulācijā
izkropļojumiem ir arī svarīga loma raidītājā. Raidītāja radītais nelinearitāte izejas ķēdē var izplatīt pārraidītā signāla joslas platumu blakus esošajos kanālos. Šo parādību sauc par "spektra ataugšanu". Pirms signāls sasniedz raidītāja jaudas pastiprinātāju (PA), tā joslas platums ir ierobežots; bet "intermodulācijas deformācija" PA izraisīs joslas platuma atkal palielināšanos. Ja joslas platums tiek palielināts pārāk daudz, raidītājs nespēs izpildīt blakus esošo kanālu jaudas prasības. Pārraidot digitāli modulētus signālus, faktiski nav iespējams izmantot SPICE, lai prognozētu spektra tālāku pieaugumu. Tā kā ir aptuveni 1000 digitālo simbolu (simbolu), ir jāimitē pārraides darbības, lai iegūtu reprezentatīvu spektru, kā arī jāapvieno augstfrekvences nesēji, kas SPICE pārejošo analīzi padarīs nepraktisku.
citu mūsu produktu:
