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El IPCB presenta cuatro características básicas: Circuito de PCB RF Cuatro aspectos: interfaz RF, Pequeña señal esperada, Gran señal de interferencia e interferencia de canales adyacentes, Se dan los factores importantes que requieren especial atención en el proceso de diseño de PCB..
Interfaz RF Circuito de PCB RF Simulación
Conceptualmente, los transmisores y receptores inalámbricos pueden dividirse en dos partes: Frecuencia fundamental y radiofrecuencia. La frecuencia fundamental incluye el rango de frecuencia de la señal de entrada del transmisor y la región de frecuencia de la señal de salida del receptor. El ancho de banda fundamental determina la velocidad básica del flujo de datos en el sistema. La frecuencia fundamental se utiliza para mejorar la fiabilidad del flujo de datos y reducir la carga aplicada por el transmisor al medio de transmisión a una velocidad de transmisión de datos específica. Por lo tanto, se necesita un gran conocimiento de ingeniería de procesamiento de señales para diseñar el circuito de frecuencia fundamental de PCB. El circuito de radiofrecuencia del transmisor puede convertir la señal de frecuencia fundamental procesada en un canal designado e inyectar la señal en el medio de transmisión. En su lugar, el circuito RF del receptor puede obtener una señal del medio de transmisión y convertir y reducir la frecuencia a la frecuencia fundamental.
Los transmisores tienen dos objetivos principales de diseño de PCB: deben transmitir una potencia específica con la menor potencia posible. En segundo lugar, no pueden interferir con el funcionamiento normal del transceptor en canales adyacentes. En cuanto a los receptores, hay tres objetivos principales de diseño de PCB: En primer lugar, deben recuperar con precisión pequeñas señales; En segundo lugar, deben ser capaces de eliminar las señales de interferencia fuera del canal deseado; Y, al igual que los transmisores, deben consumir poca energía.
Gran señal de interferencia Circuito de PCB RF Simulación
El receptor debe ser sensible a las señales pequeñas, incluso si hay una gran señal de interferencia (obstáculo). Esto ocurre cuando se intenta recibir una señal de transmisión débil o de larga distancia y un transmisor fuerte cercano está transmitiendo en un canal adyacente. La señal de interferencia puede ser de 60 a 70 DB mayor que la señal esperada, y puede bloquear la recepción normal de la señal a través de una gran cobertura en la fase de entrada del receptor, o hacer que el receptor produzca demasiado ruido en la fase de entrada. Estos dos problemas pueden ocurrir si el receptor es conducido a una región no lineal por una fuente de interferencia durante la fase de entrada. Para evitar estos problemas, el extremo delantero del receptor debe ser muy lineal.
Por lo tanto, la linealidad es también una consideración importante en el diseño del receptor de PCB. Dado que el receptor es un circuito de banda estrecha, la no linealidad se calcula midiendo la "distorsión de intermodulación". Esto implica el uso de dos ondas sinusoidales o coseno que tienen frecuencias similares y se encuentran en la banda para conducir la señal de entrada y luego medir el producto de su modulación cruzada. En general, Spice es un software de simulación que consume mucho tiempo y es rentable, ya que debe realizar muchos ciclos para obtener la resolución de frecuencia necesaria para entender la distorsión.
Pequeña señal esperada en Circuito de PCB RF Simulación
El receptor debe ser sensible a pequeñas señales de entrada. En general, el receptor puede introducir una pequeña potencia de 1 ¼v. La sensibilidad del receptor está limitada por el ruido producido por su circuito de entrada. Por lo tanto, el ruido es un factor importante en el diseño del receptor de PCB. Además, debe tener la capacidad de utilizar herramientas analógicas para predecir el ruido. La figura 1 es un receptor hiperheterodino típico. La señal recibida se filtra y luego se amplifica por un amplificador de bajo ruido (LNA). A continuación, la señal se mezcla con un Oscilador local (lo) para convertir la señal a una frecuencia intermedia (IF). La eficiencia acústica del circuito frontal depende principalmente del amplificador de bajo ruido, mezclador y Oscilador local. Aunque el ruido de LNA se puede encontrar a través del análisis tradicional del ruido Spice, no es útil para el mezclador y lo, ya que el ruido en estos bloques se verá gravemente afectado por la gran señal lo.
Una pequeña señal de entrada requiere que el receptor tenga una gran función de amplificación, que normalmente requiere una ganancia de 120 DB. Con una ganancia tan alta, cualquier señal que se acopla de nuevo a la entrada puede causar problemas. La razón importante para utilizar la arquitectura del receptor hiperheterodino es que puede distribuir la ganancia en múltiples frecuencias para reducir la probabilidad de acoplamiento. Esto también hace que la frecuencia de cada lo sea diferente de la frecuencia de la señal de entrada, lo que evita que la señal de interferencia grande "contamine" la señal de entrada pequeña.
Por diferentes razones, en algunos sistemas de comunicación inalámbrica, la conversión directa o la arquitectura de diferencia cero pueden reemplazar la arquitectura superheterodina. En esta arquitectura, la señal de entrada RF se convierte directamente en la frecuencia fundamental en un solo paso, por lo que la mayor parte de la ganancia está en la frecuencia fundamental, y lo es la misma frecuencia que la señal de entrada. En este caso, debe entenderse el efecto de un pequeño número de acoplamientos y debe establecerse un modelo detallado de "trayectoria de la señal perdida", por ejemplo mediante el acoplamiento del sustrato, el acoplamiento entre los pines de encapsulación y los cables de unión y el acoplamiento a través de la línea de alimentación.
Interferencia de canales adyacentes en Circuito de PCB RF Simulación
La distorsión también desempeña un papel importante en el transmisor. La no linealidad del transmisor en el circuito de salida puede hacer que el ancho de banda de la señal transmitida se extienda en canales adyacentes. Este fenómeno se llama "crecimiento del espectro". El ancho de banda es limitado antes de que la señal llegue al amplificador de potencia (PA) del transmisor; Sin embargo, la "distorsión de intermodulación" dentro de pa dará lugar a un nuevo aumento del ancho de banda. Si el ancho de banda aumenta demasiado, el transmisor no puede satisfacer los requisitos de potencia de sus canales adyacentes. Spice no se puede utilizar para predecir la regeneración del espectro cuando se transmite una señal modulada digitalmente. Debido a que alrededor de 1000 símbolos deben ser simulados para obtener un espectro representativo, y la combinación de portadores de alta frecuencia también es necesaria, el análisis transitorio de Spice se vuelve poco práctico.
