1. Radiofrekvencijsko sučelje simulacije radiofrekvencijskog kruga
Bežični odašiljač i prijemnik konceptualno su podijeljeni u dva dijela: osnovna frekvencija i radio frekvencija. Osnovna frekvencija uključuje frekvencijski opseg ulaznog signala odašiljača i frekvencijski opseg izlaznog signala prijamnika. Propusnost osnovne frekvencije određuje osnovnu brzinu kojom podaci mogu teći u sustavu. Osnovna frekvencija koristi se za poboljšanje pouzdanosti protoka podataka i smanjenje opterećenja koje odašiljač na prijenosnom mediju pod određenom brzinom prijenosa podataka. Zbog toga je potrebno puno inženjerskog znanja za obradu signala pri projektiranju temeljnog frekvencijskog kruga na PCB-u. Krug radio frekvencije odašiljača može pretvoriti i pretvoriti pretvoreni signal osnovnog pojasa u naznačeni kanal i ubrizgati taj signal u medij prijenosa. Suprotno tome, radiofrekvencijski krug prijamnika može dobiti signal iz prijenosnog medija te pretvoriti i smanjiti frekvenciju na osnovnu frekvenciju.
Odašiljač ima dva glavna cilja dizajniranja PCB-a: Prvi je taj da moraju prenositi određenu snagu dok troše najmanje moguće energije. Druga je da oni ne mogu ometati normalan rad primopredajnika u susjednim kanalima. Što se tiče prijamnika, postoje tri glavna cilja dizajna PCB-a: prvo, oni moraju točno vratiti male signale; drugo, moraju biti u stanju ukloniti ometajuće signale izvan željenog kanala; i na kraju, poput odašiljača, moraju trošiti snagu vrlo malo.
2. Veliki signal smetnji u simulaciji radiofrekvencijskog kruga
Prijemnik mora biti vrlo osjetljiv na male signale, čak i kada postoje veliki interferencijski signali (prepreke). Do ove situacije dolazi kada pokušavate primiti slab ili daleki prijenosni signal, a snažni odašiljač u blizini emitira u susjednom kanalu. Signal koji ometa može biti 60 ~ 70 dB veći od očekivanog, a može se koristiti u velikoj količini pokrivenosti tijekom ulaznog stupnja prijemnika ili prijemnik može generirati pretjeranu buku tijekom ulaznog stupnja kako bi blokirao prijam normalni signali. Ako izvor smetnji tijekom ulaznog stupnja prijamnik primi u nelinearno područje, pojavit će se gornja dva problema. Da bi se izbjegli ovi problemi, prednji kraj prijemnika mora biti vrlo linearan.
Stoga je "linearnost" također važno razmatranje u dizajnu PCB-a prijemnika. Budući da je prijamnik uskopojasni krug, nelinearnost se mjeri mjerenjem "intermodulacijskog izobličenja". To uključuje upotrebu dva sinusna ili kosinusna vala sa sličnim frekvencijama koji se nalaze u središnjem pojasu za pogon ulaznog signala, a zatim mjerenje produkta njegove intermodulacije. Općenito govoreći, SPICE je dugotrajan i troškovno intenzivan softver za simulaciju, jer mora izvesti mnoge cikluse izračuna kako bi dobio potrebnu frekvencijsku razlučivost kako bi razumio izobličenja.
3. Mali očekivani signal za simulaciju RF kruga
Prijemnik mora biti vrlo osjetljiv za otkrivanje malih ulaznih signala. Općenito govoreći, ulazna snaga prijamnika može biti samo 1 μV. Osjetljivost prijemnika ograničena je šumom koji stvara njegov ulazni krug. Stoga je buka važno razmatranje u dizajnu PCB-a prijamnika. Štoviše, neophodna je sposobnost predviđanja buke pomoću simulacijskih alata. Slika 1 je tipični superheterodinski prijemnik. Primljeni signal se prvo filtrira, a zatim se ulazni signal pojačava pojačivačem s malim šumom (LNA). Zatim se pomoću prvog lokalnog oscilatora (LO) pomiješajte s ovim signalom kako biste taj signal pretvorili u srednju frekvenciju (IF). Izvedba buke prednjeg kruga uglavnom ovisi o LNA, mješalici i LO. Iako tradicionalna analiza buke SPICE može pronaći buku LNA, ona je beskorisna za mikser i LO, jer će na LO signal ozbiljno utjecati buka u tim blokovima.
Mali ulazni signal zahtijeva da prijemnik ima izvrsnu funkciju pojačanja, obično je potrebno pojačanje od 120 dB. S tako velikim pojačanjem, svaki signal koji je povezan s izlaznog terminala natrag na ulazni terminal može uzrokovati probleme. Važni razlog upotrebe arhitekture superheterodinskog prijamnika je taj što može distribuirati pojačanje na nekoliko frekvencija kako bi se smanjila šansa za spajanje. To također čini da se frekvencija prvog LO razlikuje od frekvencije ulaznog signala, što može spriječiti da "veliki dio interferencije bude" onečišćen "na mali ulazni signal.
Iz različitih razloga, u nekim sustavima bežične komunikacije, izravna konverzija ili homodinska arhitektura mogu zamijeniti superheterodinsku arhitekturu. U ovoj se arhitekturi RF ulazni signal izravno pretvara u osnovnu frekvenciju u jednom koraku. Stoga je većina pojačanja u osnovnoj frekvenciji, a frekvencija LO i ulaznog signala je ista. U tom se slučaju mora razumjeti utjecaj male količine sprege i uspostaviti detaljan model "zalutalog signalnog puta", kao što su: spajanje kroz podlogu, klinove paketa i žice za spajanje (Bondwire) između spojnica i spojnica kroz dalekovod.
4. Smetnje susjednog kanala u simulaciji radiofrekvencijskog kruga
iskrivljenje također igra važnu ulogu u odašiljaču. Nelinearnost koju generira odašiljač u izlaznom krugu može proširiti širinu pojasa odašiljenog signala u susjednim kanalima. Taj se fenomen naziva "spektralni ponovni rast". Prije nego što signal dosegne pojačalo snage odašiljača (PA), njegova je širina pojasa ograničena; ali "intermodulacijsko izobličenje" u PA učinit će da se širina pojasa ponovno poveća. Ako se širina pojasa previše poveća, odašiljač neće moći zadovoljiti potrebe za snagom svojih susjednih kanala. Prilikom prijenosa digitalno moduliranih signala, zapravo je nemoguće upotrijebiti SPICE za predviđanje daljnjeg rasta spektra. Budući da postoji oko 1000 prijenosa digitalnih simbola (simbola), moraju se simulirati da bi se dobio reprezentativni spektar, a također je potrebno kombinirati visokofrekventne nosače, što će prijelaznu analizu SPICE učiniti nepraktičnom.
Naš drugi proizvod:
