This article will interpret the four basic characteristics of radio frequency PCB from four aspects: radio frequency interface, small desired signal, сигнал большой помехи, and adjacent channel interference, и указать важные факторы, требующие особого внимания проектирование PCB process.
радиочастотный интерфейс
радиопередатчик и приемник концептуально разделены на две части: основную и радиочастотную. основная частота включает диапазон частот входного сигнала передатчика и диапазон частот выходного сигнала приемника. ширина основной частоты определяет базовую скорость потока данных в системе. основная частота используется для повышения надежности потока данных и уменьшения нагрузки передатчика на передающую среду при определенных темпах передачи данных. Таким образом, для проектирования базовой схемы на PCB требуется значительный объем технических знаний по обработке сигналов. радиочастотная цепь передатчика может преобразовывать обработанный сигнал основной полосы и преобразовать его в указанный канал и вводить сигнал в передающую среду. напротив, радиочастотные схемы приемника могут получать сигналы из передающей среды, преобразовывать частоту и снижать ее до основной частоты.
передатчик имеет две основные функции проектирование PCB goals: The first is that they must transmit a specific power while consuming the least power possible. Во - вторых, они не могут мешать нормальной работе передатчика на соседнем канале.
Что касается приемников, то они имеют три основные цели ПКБ: во - первых, они должны точно восстанавливать небольшие сигналы; Во - вторых, они должны быть способны устранить помехи, выходящие за пределы требуемого канала; Наконец, как передатчики, они должны потреблять очень малую мощность.
сигнал большой помехи при имитации радиочастотных схем
The receiver must be very sensitive to small signals, even when there are large interference signals (obstructions). This situation occurs when trying to receive a weak or long-distance transmission signal, поблизости есть мощный передатчик, работающий на соседнем канале. сигнал помехи может быть больше ожидаемого на 60 - 70 дБ, И она может быть использована на входе приемника для массового покрытия, or the receiver can generate excessive noise during the input stage to block the reception of normal signals. Если приёмник на входном уровне приводится источником помех к нелинейной области, the above two problems will occur. во избежание этих проблем, the front end имя получателя must be very linear.
Таким образом, при проектировании приемника PCB важным соображением является также "линейность". Поскольку приемник является узкополосной схемой, нелинейность измеряется путем измерения « интермодальных искажений» (интермодуляционных искажений) ». Это предполагает использование синусоидальных или косинусных волн, схожих по частоте и расположенных в центральной полосе частот, для привода входных сигналов, а затем для измерения произведений их интермодуляции. в целом, SPICE является трудоемким и дорогостоящим аналоговым программным обеспечением, поскольку для получения требуемого разрешения на частоту требуется много циклов, чтобы понять искажения.
малогабаритный сигнал ожидания в имитации радиочастотных схем
приемник должен очень чувствительным образом обнаруживать небольшие входные сигналы. Generally speaking, входная мощность приемника может быть низкой до 1х0в. The sensitivity of the receiver is limited by the noise generated by its input circuit. поэтому, noise is an important consideration in the PCB design of the receiver. Moreover, возможности прогнозирования шума с помощью средств моделирования необходимы. The received signal is filtered first, and then the input signal is amplified by a low noise amplifier (LNA). Then use the first local oscillator (LO) to mix with this signal to convert this signal into an intermediate frequency (IF). шумовые свойства передней цепи в основном зависят от усилитель с низким шумом, mixer and LO. Хотя традиционный анализ шумов SPICE позволяет обнаружить шумы у низкошумовых усилителей, it is useless for the mixer and the LO, Потому что шум в этих блоках будет сильно влиять на сигнал большой Лоо.
Маленькие входные сигналы требуют, чтобы приёмник обладал мощным усилителем, обычно требующим усиления в 120 дБ. при таком высоком усилении любой сигнал, связанный с выводным зажимом, может вызвать проблемы. основная причина использования структуры супергетеродинного приемника заключается в том, что он может распределять усиление на несколько частот, чтобы уменьшить возможность связи. Это также отличает частоту первого лота от частоты входного сигнала, что позволяет предотвратить "загрязнение" сигнала большой помехи небольшим входным сигналом.
по разным причинам в некоторых системах беспроводной связи на смену сверхгетеродинным структурам могут прийти прямые преобразования или нулевые отклонения. В этой архитектуре входные радиочастотные сигналы преобразуются непосредственно в базовые частоты. Таким образом, большая часть усиления на основной частоте, эта вибрация и частота входных сигналов одинаковы. в этом случае необходимо понимать воздействие небольшой связи, и необходимо разработать детальную модель "пути рассеянных сигналов", например, через базовую пластину, связь между зажимами и соединительными линиями (связывающими линиями), а также через линии электропитания.
помехи от соседнего канала при имитации радиочастотных схем
Distortion also plays an important role in the transmitter. нелинейность, создаваемая передатчиком в выходной цепи, может расширять полосу пропускания излучающего сигнала в соседнем канале. This phenomenon is called "spectral regrowth". Before the signal reaches the transmitter's power amplifier (PA), ширина полосы ограничена; но "интермодуляционное искажение" в PA может привести к дальнейшему увеличению ширины полосы. If the bandwidth is increased too much, передатчик не сможет удовлетворить требования мощности соседнего канала. When transmitting digitally modulated signals, На самом деле, it is impossible to use SPICE to predict the further growth of the spectrum. Because there are about 1000 digital symbols (symbol) transmission operations must be simulated to obtain a representative spectrum, Нужна сопряженная высокочастотная несущая, which will make SPICE transient analysis impractical.