1. Radiofrekvenčni vmesnik simulacije radiofrekvenčnega vezja
Brezžični oddajnik in sprejemnik sta konceptualno razdeljena na dva dela: osnovno frekvenco in radijsko frekvenco. Osnovna frekvenca vključuje frekvenčno območje vhodnega signala oddajnika in frekvenčno območje izhodnega signala sprejemnika. Pasovna širina osnovne frekvence določa osnovno hitrost pretoka podatkov v sistemu. Osnovna frekvenca se uporablja za izboljšanje zanesljivosti podatkovnega toka in zmanjšanje obremenitve, ki jo oddaja oddajnik na medij za prenos pod določeno hitrostjo prenosa podatkov. Zato je pri načrtovanju temeljnega frekvenčnega vezja na PCB potrebno veliko inženirskega znanja za obdelavo signalov. Radiofrekvenčno vezje oddajnika lahko pretvori in poveča pretvorbo obdelanega osnovnega pasovnega signala v določen kanal in ga vbrizga v prenosni medij. Nasprotno, radiofrekvenčno vezje sprejemnika lahko dobi signal iz prenosnega medija ter pretvori in zmanjša frekvenco na osnovno frekvenco.
Oddajnik ima dva glavna cilja oblikovanja tiskanih vezij: prvi je ta, da morajo oddajati določeno moč, pri tem pa porabiti čim manj energije. Drugi je, da ne morejo ovirati normalnega delovanja oddajnikov v sosednjih kanalih. Kar zadeva sprejemnik, obstajajo trije glavni cilji oblikovanja PCB: najprej morajo natančno obnoviti majhne signale; drugič, biti morajo sposobni odstraniti moteče signale zunaj želenega kanala; in nazadnje morajo tako kot oddajnik porabljati energijo Zelo majhno.
2. Velik interferenčni signal simulacije radiofrekvenčnega vezja
Sprejemnik mora biti zelo občutljiv na majhne signale, tudi če obstajajo veliki interferenčni signali (ovire). To se zgodi, ko poskušate sprejeti šibek ali daljnovodni signal in močan oddajnik v bližini oddaja v sosednjem kanalu. Moteči signal je lahko 60 ~ 70 dB večji od pričakovanega in ga je mogoče uporabiti v veliki količini pokritosti med vhodno stopnjo sprejemnika ali pa lahko sprejemnik med vhodno stopnjo ustvari pretiran šum, da blokira sprejem normalni signali. Če vir interference med vhodno stopnjo sprejemnik zažene v nelinearno območje, se bosta pojavili zgornji dve težavi. Da bi se izognili tem težavam, mora biti sprednji konec sprejemnika zelo raven.
Zato je "linearnost" pomemben vidik tudi pri oblikovanju sprejemnika na PCB. Ker je sprejemnik ozkopasovno vezje, se nelinearnost meri z merjenjem "intermodulacijskega popačenja". To vključuje uporabo dveh sinusnih valov ali kosinusnih valov s podobnimi frekvencami, ki se nahajata v sredinskem pasu, za pogon vhodnega signala in nato merjenje produkta njegove intermodulacije. Na splošno je SPICE zamudna in stroškovno zahtevna simulacijska programska oprema, ker mora opraviti številne cikle izračunov, da doseže zahtevano frekvenčno ločljivost, da razume izkrivljanje.
3. Majhen pričakovani signal za simulacijo RF vezja
Sprejemnik mora biti zelo občutljiv za zaznavanje majhnih vhodnih signalov. Na splošno je vhodna moč sprejemnika lahko le 1 μV. Občutljivost sprejemnika je omejena s hrupom, ki ga ustvarja njegovo vhodno vezje. Zato je hrup pomemben dejavnik pri oblikovanju PCB sprejemnika. Poleg tega je sposobnost predvidevanja hrupa s simulacijskimi orodji nujna. Slika 1 je tipičen superheterodinski sprejemnik. Prejeti signal se najprej filtrira, nato pa se vhodni signal ojača z ojačevalnikom z nizkim šumom (LNA). Nato s prvim lokalnim oscilatorjem (LO) zmešajte s tem signalom, da pretvorite ta signal v vmesno frekvenco (IF). Učinek hrupa čelnega vezja je v glavnem odvisen od LNA, mešalnika in LO. Čeprav lahko tradicionalna analiza hrupa SPICE najde šum LNA, je za mešalnik in LO neuporabna, ker bo velik LO signal resno vplival na hrup v teh blokih.
Majhen vhodni signal zahteva, da ima sprejemnik odlično ojačevalno funkcijo, običajno je potrebno ojačanje 120 dB. Pri tako visokem ojačanju lahko vsak signal, ki je povezan z izhodnega terminala nazaj na vhodni terminal, povzroči težave. Pomemben razlog za uporabo arhitekture superheterodinskega sprejemnika je, da lahko porazdeli ojačanje na več frekvencah, da zmanjša možnost sklopitve. Zaradi tega se frekvenca prvega LO razlikuje tudi od frekvence vhodnega signala, kar lahko prepreči, da bi se veliki interferenčni signali "onesnažili" na majhne vhodne signale.
Iz različnih razlogov lahko v nekaterih sistemih brezžične komunikacije arhitektura neposredne pretvorbe ali homodine nadomesti superheterodinsko arhitekturo. V tej arhitekturi se vhodni signal RF v enem koraku neposredno pretvori v osnovno frekvenco. Zato je večina ojačanja v osnovni frekvenci, frekvenca LO in vhodnega signala pa enaka. V tem primeru je treba razumeti vpliv majhne količine sklopke in vzpostaviti podroben model "zapuščene signalne poti", kot so: spenjanje skozi podlago, zatiči paketa in vezne žice (Bondwire) med in spenjanje skozi daljnovod.
4. Motnje sosednjih kanalov pri simulaciji radiofrekvenčnega vezja
popačenje ima pomembno vlogo tudi pri oddajniku. Nelinearnost, ki jo oddajnik ustvari v izhodnem vezju, lahko širi pasovno širino oddanega signala v sosednjih kanalih. Ta pojav se imenuje "spektralna ponovna rast". Preden signal doseže ojačevalnik moči oddajnika (PA), je njegova pasovna širina omejena; toda "intermodulacijsko popačenje" v PA bo povzročilo, da se bo pasovna širina spet povečala. Če se pasovna širina preveč poveča, oddajnik ne bo mogel izpolniti zahtev glede moči svojih sosednjih kanalov. Pri oddajanju digitalno moduliranih signalov dejansko ni mogoče uporabiti SPICE za napovedovanje nadaljnje rasti spektra. Ker obstaja približno 1000 operacij prenosa digitalnih simbolov (simbolov), je treba simulirati, da dobimo reprezentativni spekter, poleg tega pa je treba kombinirati visokofrekvenčne nosilce, zaradi česar je prehodna analiza SPICE nepraktična.
Naš drugi izdelek:
