PCB 기술 - 무선 주파수 PCB 회로의 특징

ipcb는 무선 주파수 인터페이스, 작은 기대 신호, 큰 간섭 신호, 인접 채널 간섭 등 네 가지 측면에서 무선 주파수 PCB 회로의 네 가지 기본 특성을 소개하고 PCB 설계 과정에서 특히 주의해야 할 중요한 요소를 제시했다.

무선 주파수 PCB 회로 에뮬레이션 무선 주파수 인터페이스

개념적으로 무선 송신기와 수신기는 기본 주파수와 무선 주파수 두 부분으로 나눌 수 있다.기본 주파수는 송신기의 입력 신호의 주파수 범위와 수신기의 출력 신호의 주파수 영역을 포함한다.기본 주파수의 대역폭은 시스템의 데이터 흐름의 기본 속도를 결정합니다.기본 주파수는 데이터 흐름의 신뢰성을 높이고 송신기가 특정 데이터 전송 속도에서 전송 매체에 가하는 부하를 줄이는 데 사용됩니다.따라서 PCB의 기본 주파수 회로를 설계할 때 많은 신호 처리 공정 지식이 필요하다.송신기의 무선 주파수 회로는 처리된 기본 주파수 신호를 지정된 채널로 변환하고 신호를 전송 매체에 주입할 수 있다.대신, 수신기의 RF 회로는 전송 매체에서 신호를 얻고 주파수를 변환하여 기본 주파수로 낮출 수 있습니다.

컨버터에는 두 가지 주요 PCB 설계 목표가 있습니다. 가능한 한 적은 전력으로 특정 전력을 전송해야 합니다.둘째, 인접 채널에서 트랜시버의 정상적인 작동을 방해할 수 없습니다.수신기의 경우 PCB의 설계 목표는 주로 세 가지입니다. 첫째, 그들은 작은 신호를 정확하게 복원해야합니다.둘째, 그들은 기대 채널 이외의 간섭 신호를 제거할 수 있어야 한다;그리고 송신기처럼 전력을 적게 소모해야 한다.

무선 주파수 PCB 회로 시뮬레이션의 대간섭 신호

수신기는 큰 간섭 신호 (장애물) 가 있더라도 작은 신호에 민감해야 합니다.약한 신호나 장거리 전송 신호를 수신하려고 시도하고 근처의 강한 송신기가 인접 채널에서 방송하고 있을 때 발생한다.간섭 신호는 예상 신호보다 60~70dB 클 수 있으며, 수신기 입력 위상의 많은 커버리지를 통해 정상적인 신호 수신을 차단하거나 수신기가 입력 위상에서 너무 많은 소음을 발생시킬 수 있다.수신기가 입력 위상에서 간섭 소스에 의해 비선형 영역으로 제어되는 경우 위의 두 가지 문제가 발생합니다.이러한 문제를 피하기 위해서는 수신기의 앞부분이 매우 선형적이어야 합니다.

따라서"선형"도 PCB 수신기 설계에서 중요한 고려 사항입니다.수신기는 좁은 대역 회로이기 때문에, 비선형은"상호 변조 왜곡"을 측정하여 계산한다.여기에는 대역 내에 있는 주파수가 비슷한 두 개의 정현파 또는 여현파를 사용하여 입력 신호를 구동한 다음 상호 변조의 곱셈을 측정하는 것이 포함됩니다.일반적으로 spice는 오류를 이해하기 위해 필요한 주파수 해상도를 얻기 위해 많은 주기를 수행해야 하기 때문에 시간이 많이 걸리고 비용 효율적인 시뮬레이션 소프트웨어입니다.

RF PCB 회로

RF PCB 회로 에뮬레이션의 작은 기대 신호

수신기는 작은 입력 신호에 민감해야 합니다.일반적으로 수신기는 1°v의 작은 전력을 입력할 수 있습니다. 수신기의 민감도는 입력 회로에서 발생하는 소음에 의해 제한됩니다.따라서 노이즈는 PCB 수신기 설계에서 중요한 요소입니다.또한 시뮬레이션 도구를 사용하여 노이즈를 예측할 수 있는 기능이 필요합니다.그림 1은 일반적인 초외차 수신기입니다.수신된 신호는 필터링되고 저소음증폭기(LNA)에 의해 증폭됩니다.그런 다음 신호를 로컬 발진기(LO)와 혼합하여 중간 주파수(if)로 변환합니다.전면 회로의 소음 효율은 주로 저소음 증폭기, 혼합기, 저소음 증폭기에 달려 있다.LNA의 노이즈는 전통적인 spice 노이즈 분석을 통해 찾을 수 있지만 블록의 노이즈는 큰 lo 신호의 심각한 영향을 받기 때문에 믹서와 lo에게는 무용지물이다.

작은 입력 신호는 일반적으로 120dB의 이득이 필요한 수신기의 큰 증폭 기능을 요구합니다.이러한 높은 이득에서는 결합에서 입력으로 돌아오는 모든 신호가 문제를 일으킬 수 있습니다.초외차 수신기 구조를 사용하는 중요한 이유는 결합의 확률을 낮추기 위해 이득을 몇 주파수에 분포할 수 있기 때문이다.이것은 또한 각 Lo의 주파수가 입력 신호의 주파수와 다르기 때문에 큰 간섭 신호가 작은 입력 신호에 대한"오염"을 방지할 수 있다.

서로 다른 이유로 일부 무선 통신 시스템에서 직접 변환 또는 무차 아키텍처는 초외차 아키텍처를 대체할 수 있습니다.이 아키텍처에서 RF 입력 신호는 한 단계에서 기본 주파수로 직접 변환되기 때문에 대부분의 이득은 기본 주파수에 있으며 lo는 입력 신호의 주파수와 같습니다.이 경우 소량의 결합의 영향을 이해하고 라이닝을 통한 결합, 패키징 핀과 접합선 간의 결합 및 전원 코드를 통한 결합과 같은"분산 신호 경로"의 세부 모델을 만들어야 합니다.

무선 주파수 PCB 회로 에뮬레이션에서 인접 채널의 간섭

왜곡은 송신기에서도 중요한 역할을 한다.출력 회로에서 송신기의 비선형은 송신 신호의 대역폭을 인접 채널에서 확장할 수 있다.이런 현상을'스펙트럼 증가'라고 한다. 신호가 송신기의 전력증폭기(PA)에 도달하기 전까지는 대역폭이 제한된다.그러나 PA 내의 상호 변조 왜곡으로 인해 대역폭이 다시 증가합니다.대역폭이 너무 많으면 송신기가 인접 채널의 전력 요구 사항을 충족할 수 없습니다.spice는 디지털 변조 신호를 전송할 때 스펙트럼의 재생성을 예측하는 데 사용할 수 없습니다.대표적인 스펙트럼을 얻으려면 약 1000개의 기호를 시뮬레이션해야 하고 고주파 반송파를 조합해야 하기 때문에 spice 순간적 분석이 비현실적일 수 있습니다.