This paper interprets the four basic characteristics of RF circuit from four aspects: RF interface, сигнал малой надежды, large interference signal and interference of adjacent channels, and gives the important factors that need special attention in the process of PCB design.
искусственный интерфейс для радиочастотных схем
в концептуальном плане радиопередатчик и приемник можно разделить 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. Поэтому при проектировании базовой частотной схемы PCB требуется значительный объем технических знаний для обработки сигналов. радиочастотная цепь передатчика может преобразовывать обработанный сигнал основной частоты и повышать его до указанного канала и вводить сигнал в передающую среду. напротив, радиочастотная цепь приемника может получать сигнал из передающей среды, преобразовывать частоту и снижать ее до основной частоты.
передатчики имеют две основные цели PCB: первая цель заключается в том, чтобы они передавали конкретную мощность с минимальным энергопотреблением. 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 устранять сигналы помех помимо требуемых каналов; И наконец, как передатчики, они должны потреблять мало мощности.
сигнал большой помехи при имитации радиочастотных схем
приемник должен быть чувствительным к малым сигналам, даже если имеются большие помехи (барьер). это происходит при попытке получить слабый или удаленный сигнал, рядом с которым есть мощный передатчик, работающий на соседнем канале. сигнал помехи может быть больше ожидаемого сигнала на 60 - 70 дБ, прием нормальных сигналов может быть перекрыт входным каскадом приёмника или привести к тому, что приёмник производит слишком много шума на входе. Эти две проблемы возникают, если приемник на входном уровне переносится источником помех на нелинейную область. чтобы избежать этих проблем, входная сторона приемника должна быть очень линейной.
Поэтому "линейное" также является важным соображением при проектировании приемника PCB. Поскольку приёмник является узкополосной схемой, нелинейность рассчитывается путем измерения « интермодуляционных искажений». Это предполагает использование синусоидальных или косинусных волн, аналогичных двум частотам (расположенных в центральной полосе частот), для привода входных сигналов и измерения произведений их интерактивной модуляции. как правило, spice является трудоемким и экономичным аналоговым программным обеспечением, так как для получения требуемого разрешения частоты для понимания искажений необходимо выполнить множество циклов.
маломасштабные сигналы ожидания, имитируемые радиочастотными схемами
приемник должен быть очень восприимчив к обнаружению небольших входных сигналов. В общем, входная мощность приемника может быть небольшой до 1.2х59277г., чувствительность приемника ограничена шумом, вызываемым его входной схемой. Поэтому шум является важным соображением при проектировании приемника PCB. Кроме того, необходимо использовать средства моделирования для прогнозирования шумов. Рисунок 1 - типичный супергетеродинный приёмник. Полученные сигналы фильтруются, а затем усилители с низким шумом (LNA) увеличиваются. Затем, чтобы преобразовать сигнал в среднюю частоту (if), используйте первый генератор (lo) для смешивания сигнала с сигналом. эффективность шумов в передней цепи зависит главным образом от низкошумовых усилителей, смесителей и генерации. Хотя с помощью традиционного анализа шумов spice можно обнаружить шумы у малошумящих усилителей, для микшеров и вибраторов это бесполезно, так как шум в этих блоках сильно влияет на сигнал большой глубины.
для небольшого входного сигнала требуется приемник с мощным усилителем, обычно требующим усиления в 120 дБ. при таком высоком коэффициенте усиления любой сигнал обратного ввода, связанный с выводом, может вызвать проблемы. основная причина использования структуры супергетеродинного приемника заключается в том, что он может распределять усиление на несколько частот, чтобы уменьшить вероятность связи. Это также приводит к тому, что частота первых колебаний отличается от частоты входных сигналов, что предотвращает большие помехи, связанные с "загрязнением" небольших входных сигналов.
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 находится на базовой частоте, т.е. в этом случае необходимо понимать воздействие небольшой связи, а также разработать детальную модель "пути рассеянных сигналов", например, через связь между базовыми плитами, связь между зажимами и линиями сцепления, а также через линии электропитания.
4. помехи в радиочастотных схемах, имитирующих соседние каналы
искажения также играют важную роль в передатчике. нелинейность, создаваемая передатчиком в выходной цепи, может расширить полосу пропускания сигнала в соседнем канале. Это явление называется "спектральная регенерация". ширина полосы пропускания ограничена до прибытия сигнала в усилитель мощности передатчика (PA); Однако « интермодуляционные искажения» в PA приведут к дальнейшему расширению полосы частот. Если диапазон частот будет увеличен слишком сильно, передатчик не сможет удовлетворить требования мощности соседнего канала. На самом деле, при передаче сигналов цифровой модуляции spice нельзя использовать для прогнозирования регенерации спектра. Поскольку для получения репрезентативного спектра требуется моделирование передачи около 1000 цифровых символов, а также сочетание высокочастотных носителей, это сделает анализ переходных процессов spice непрактичным.