PCB Teknik - PCB tahta tasarımı için RF arayüzü ve RF devreleri

PCB tasarımında, birkaç kısa cümlelerde a çıklamak için birçok özel özellikler ve SPICE gibi geleneksel simülasyon yazılımıyla analiz edilemez. Ancak pazarda, harmonik dengeleme, ateş metodu gibi karmaşık algoritmalar olan EDA yazılımları var. Radyo frekansları devrelerini hızlı ve doğrudan simüle edebilir. Ama bu EDA yazılımlarını öğrenmeden önce, önce radyo frekans devrelerinin özelliklerini anlamalısınız, özellikle de bazı doğru terimlerin ve fiziksel fenomenlerin anlamı, çünkü bu radyo frekans mühendisliğin temel bilgi.

RF arayüzü

Kablosuz yayınlayıcı ve alıcı iki parçaya mantıklı bölüler: temel frekans ve radyo frekansı. İlk frekans yayıcının giriş sinyalinin frekans menzili ve alıcının çıkış sinyalinin frekans menzili de dahil ediyor. Temel frekansların bandwidth sistemde veriler akışlayabileceği temel hızı belirliyor. Temel frekans veri akışının güveniliğini geliştirmek için kullanılır ve transmitör tarafından yükünü özel bir veri nakliye hızı altında yayımlayıcı tarafından düşürmek için kullanılır. Bu yüzden, PCB'de temel frekans devrelerini tasarladığında çok sinyal işleme mühendislik bilgileri gerekiyor. Transmitörün radyo frekans devresi işletilen üssband sinyalini belirlenmiş kanalına dönüştürebilir ve bu sinyali transmis ortasına inşa eder. Bunun tersine, alıcının radyo frekans devresi sinyali transmis ortasından alabilir ve frekansiyonu temel frekansiyona dönüştürebilir.

Transmitörün iki ana PCB tasarım hedefi var:

İlk olarak, en azından mümkün güç tükettiği sürece belirli bir miktar güç yayılması gerekiyor.

İkincisi, yakın kanallarda geçenlerin normal operasyonuna karışamayacakları. Alıcı hakkında üç ana PCB tasarım hedefi var: İlk olarak, küçük sinyalleri tam olarak geri almalılar;

Üçüncüsü, istediği kanal dışında araştırma sinyallerini kaldırabilirler; Sonunda, transmitörler gibi, çok küçük güç tüketmeliler.

Küçük bekleme sinyali

Alıcı küçük girdi sinyallerini çok hassas olarak keşfetmeli. Genellikle konuşurken, alıcının giriş gücü 1 I¼V kadar küçük olabilir. Alıcının hassasiyeti, giriş devresi tarafından oluşturulan ses tarafından sınırlı. Bu yüzden gürültü, alıcının PCB tasarımında önemli bir düşünce. Ayrıca, simülasyon araçlarıyla sesi tahmin etme yeteneği gereksiz. İlk alınan sinyal filtreldir, sonra giriş sinyali düşük bir ses amplifikatörü (LNA) tarafından genişletildir. Sonra bu sinyali orta frekans (IF) olarak dönüştürmek için bu sinyalle karıştırmak için ilk yerel oscillatörü (LO) kullanın. Ön taraf devresinin sesli performansı genellikle LNA, karıştırıcı ve LO'ya bağlı. Eğer geleneksel SPICE sesi analizi LNA'nın sesini bulabilirse, karıştırıcı ve LO için faydalı değil çünkü bu bloklardaki sesi büyük LO sinyali tarafından çok etkilenecek.

Küçük girdi sinyali alıcının büyük bir genişletim fonksiyonu olmasını istiyor. Genelde 120 dB'nin kazanması gerekiyor. Böyle yüksek bir kazanç ile, çıkış terminal'dan geri giriş terminal'a bağlanmış herhangi bir sinyal sorunlara sebep olabilir. Superheterodinan alıcı mimarını kullanmanın önemli sebebi, birleşme şansını azaltmak için birkaç frekans kazanını dağıtabilir. Bu da ilk LO'nun frekansiyetini, giriş sinyallerinin frekansiyetinden farklı yapar. Büyük interferans sinyallerinin "contaminated" olarak küçük giriş sinyallerine engellemesini engelleyebilir.

Farklı sebeplere göre, bazı kablosuz iletişim sistemlerinde, doğru dönüştürme ya da homodinal mimarı superheterodinan mimarını değiştirebilir. Bu mimara içinde, RF girdi sinyali bir adımda temel frekanslara doğrudan dönüştürüler. Bu yüzden, kazanç çoğu temel frekanslarda ve LO ve giriş sinyali aynıdır. Bu durumda, küçük bir miktardaki birleşme etkisi anlamalıdır ve "yoldan çıkan sinyal yolunun" detaylı bir modeli oluşturmalıdır, böylece: bağlantı ve elektrik çizgisinin arasındaki bağlantı, paket çizgileri ve bağlantı kabloları (bağlantı kabloları) ile bağlantı çizgisinin arasından bağlantısı.

Büyük araştırma sinyali

Alıcı küçük sinyallere çok hassas olmalı. Büyük araştırma sinyalleri olduğunda bile. Bu durum zayıf veya uzak uzak bir iletişim sinyali almaya çalıştığında oluyor ve yakın bir güçlü transmitör yakın bir kanalda yayılıyor. Araştırma sinyali beklenen sinyalden 60~70 dB daha büyük olabilir ve alıcının girdi sahnesinde büyük miktarda kapatılır, ya da alıcı normal sinyallerin alınmasını engellemek için girdi sahnesinde fazla ses oluşturabilir. Eğer alıcı girdi a şamasında araştırma kaynağı tarafından lineer olmayan bir bölgeye sürüklenirse, yukarıdaki iki sorun oluşacak. Bu sorunlardan kaçırmak için, alıcının ön tarafı çok lineer olmalı.

Bu nedenle, "linearit" de PCB'de bir alıcı tasarladığında önemli bir düşünce. Alıcı kısa bir devre olduğundan beri, çizgi olmayan "modülasyon bozulması" ölçerek ölçülür. Bu, benzer frekanslar ile iki sinus dalgaları veya kosin dalgalarını kullanarak merkez grubunda bulunan, giriş sinyalini sürmek için kullanarak, araştırmalarının ürünü ölçüyor. Genelde konuşurken SPICE, bozulmaları anlamak için gerekli frekans çözümünü elde etmek için çok dönem yapmak zorunda olduğu için zaman tüketme ve maliyetli simulasyon yazılımıdır.

PCB yakın kanal arayüzü

Ayrıca dağıtıcıda önemli bir rol oynuyor. Çıkış devrelerindeki yayıcının oluşturduğu çizgi olmayan sinyal genişliğini yakın kanallara yayabilir. Bu fenomen "spektral regrowth" denir. Sinyal yayıcının güç amplifikatörüne ulaşmadan önce, bandwidth s ınırlı; Ama PA'daki "modülasyon bozulması" bandwidth tekrar arttırır. Eğer bandwidth fazla arttıysa, yayıcısı yakın kanallarının güç ihtiyaçlarını uygulamayacak. Dijital modüle sinyaller gönderdiğinde, aslında spektrumun daha büyümesini tahmin etmek için SPICE kullanmak imkansız. Çünkü temsilci bir spektrum almak için yaklaşık 1000 dijital sembol (sembol) iletişim operasyonları vardır. Ayrıca yüksek frekans taşıyıcılarını birleştirmeli, bu da SPICE geçici analizi etkisiz yapacak.