1. อินเทอร์เฟซความถี่วิทยุของการจำลองวงจรความถี่วิทยุ
เครื่องส่งและตัวรับสัญญาณไร้สายแบ่งตามแนวคิดออกเป็นสองส่วนคือความถี่พื้นฐานและความถี่วิทยุ ความถี่พื้นฐานประกอบด้วยช่วงความถี่ของสัญญาณอินพุตของเครื่องส่งและช่วงความถี่ของสัญญาณเอาต์พุตของเครื่องรับ แบนด์วิดท์ของความถี่พื้นฐานกำหนดอัตราพื้นฐานที่ข้อมูลสามารถไหลในระบบได้ ความถี่พื้นฐานใช้เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของสตรีมข้อมูลและลดภาระที่กำหนดโดยเครื่องส่งบนสื่อส่งภายใต้อัตราการส่งข้อมูลเฉพาะ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีความรู้ด้านวิศวกรรมการประมวลผลสัญญาณจำนวนมากในการออกแบบวงจรความถี่พื้นฐานบน PCB วงจรความถี่วิทยุของเครื่องส่งสามารถแปลงและแปลงสัญญาณเบสแบนด์ที่ประมวลผลแล้วเป็นช่องสัญญาณที่กำหนดและฉีดสัญญาณนี้ลงในสื่อส่ง ในทางตรงกันข้ามวงจรความถี่วิทยุของเครื่องรับสามารถรับสัญญาณจากสื่อส่งและแปลงและลดความถี่เป็นความถี่พื้นฐาน
Transmitter มีเป้าหมายในการออกแบบ PCB หลัก XNUMX ประการประการแรกคือต้องส่งพลังงานเฉพาะในขณะที่ใช้พลังงานน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ประการที่สองคือไม่สามารถรบกวนการทำงานปกติของตัวรับส่งสัญญาณในช่องสัญญาณที่อยู่ติดกัน เท่าที่เกี่ยวข้องกับตัวรับสัญญาณมีเป้าหมายการออกแบบ PCB หลักสามประการประการแรกต้องเรียกคืนสัญญาณขนาดเล็กอย่างแม่นยำ ประการที่สองพวกเขาต้องสามารถลบสัญญาณรบกวนนอกช่องสัญญาณที่ต้องการได้ และประการสุดท้ายเช่นเดียวกับเครื่องส่งสัญญาณจะต้องใช้พลังงานน้อยมาก
2. สัญญาณรบกวนขนาดใหญ่ของการจำลองวงจรความถี่วิทยุ
เครื่องรับต้องมีความไวต่อสัญญาณขนาดเล็กแม้ว่าจะมีสัญญาณรบกวนขนาดใหญ่ (สิ่งกีดขวาง) ก็ตาม สถานการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อพยายามรับสัญญาณการส่งที่อ่อนแอหรือทางไกลและเครื่องส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกำลังแพร่ภาพในช่องสัญญาณที่อยู่ติดกัน สัญญาณรบกวนอาจมีขนาดใหญ่กว่าสัญญาณที่คาดไว้ 60 ~ 70 dB และสามารถใช้งานได้ในปริมาณมากในช่วงอินพุตของเครื่องรับหรือเครื่องรับสามารถสร้างสัญญาณรบกวนมากเกินไปในระหว่างขั้นตอนอินพุตเพื่อป้องกันการรับสัญญาณ สัญญาณปกติ หากเครื่องรับถูกขับเคลื่อนไปยังพื้นที่ที่ไม่ใช่เชิงเส้นโดยแหล่งสัญญาณรบกวนในระหว่างขั้นตอนการป้อนข้อมูลจะเกิดปัญหาสองประการข้างต้น เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ส่วนหน้าของเครื่องรับจะต้องเป็นเส้นตรงมาก
ดังนั้น "ความเป็นเส้นตรง" จึงเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญในการออกแบบ PCB ของเครื่องรับ เนื่องจากเครื่องรับเป็นวงจรวงแคบความไม่เป็นเชิงเส้นจึงถูกวัดโดยการวัด "การบิดเบือนระหว่างการมอดูเลต" สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการใช้คลื่นไซน์สองคลื่นหรือคลื่นโคไซน์ที่มีความถี่ใกล้เคียงกันและอยู่ในแถบกึ่งกลางเพื่อขับเคลื่อนสัญญาณอินพุตจากนั้นทำการวัดผลคูณของการอินเตอร์มอดูเลชัน โดยทั่วไปแล้ว SPICE เป็นซอฟต์แวร์จำลองที่ใช้เวลามากและเสียค่าใช้จ่ายสูงเนื่องจากต้องทำการคำนวณหลายรอบเพื่อให้ได้ความละเอียดความถี่ที่ต้องการเพื่อทำความเข้าใจการบิดเบือน
3. สัญญาณขนาดเล็กที่คาดไว้สำหรับการจำลองวงจร RF
เครื่องรับต้องมีความไวมากในการตรวจจับสัญญาณอินพุตขนาดเล็ก โดยทั่วไปกำลังอินพุตของเครื่องรับอาจมีขนาดเล็กถึง 1 μV ความไวของเครื่องรับถูก จำกัด โดยสัญญาณรบกวนที่เกิดจากวงจรอินพุต ดังนั้นสัญญาณรบกวนจึงเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญในการออกแบบ PCB ของเครื่องรับ ยิ่งไปกว่านั้นความสามารถในการทำนายเสียงรบกวนด้วยเครื่องมือจำลองเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ รูปที่ 1 คือตัวรับ superheterodyne ทั่วไป สัญญาณที่ได้รับจะถูกกรองก่อนจากนั้นสัญญาณอินพุตจะถูกขยายโดยเครื่องขยายสัญญาณรบกวนต่ำ (LNA) จากนั้นใช้โลคัลออสซิลเลเตอร์ตัวแรก (LO) ผสมกับสัญญาณนี้เพื่อแปลงสัญญาณนี้เป็นความถี่กลาง (IF) ประสิทธิภาพเสียงรบกวนของวงจรฟรอนต์เอนด์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับ LNA มิกเซอร์และ LO แม้ว่าการวิเคราะห์สัญญาณรบกวน SPICE แบบดั้งเดิมสามารถค้นหาสัญญาณรบกวนของ LNA ได้ แต่ก็ไม่มีประโยชน์สำหรับมิกเซอร์และ LO เนื่องจากสัญญาณรบกวนในบล็อกเหล่านี้จะได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากสัญญาณ LO ขนาดใหญ่
สัญญาณอินพุตขนาดเล็กต้องการให้เครื่องรับมีฟังก์ชั่นการขยายเสียงที่ยอดเยี่ยมโดยปกติจะต้องมีอัตราขยาย 120 dB ด้วยอัตราขยายที่สูงเช่นนี้สัญญาณใด ๆ ที่ต่อจากขั้วเอาท์พุทกลับไปที่ขั้วอินพุตอาจทำให้เกิดปัญหาได้ เหตุผลสำคัญในการใช้สถาปัตยกรรมตัวรับ superheterodyne คือสามารถกระจายอัตราขยายในหลายความถี่เพื่อลดโอกาสในการมีเพศสัมพันธ์ นอกจากนี้ยังทำให้ความถี่ของ LO แรกแตกต่างจากความถี่ของสัญญาณอินพุตซึ่งสามารถป้องกันไม่ให้สัญญาณรบกวนขนาดใหญ่ "ปนเปื้อน" กับสัญญาณอินพุตขนาดเล็ก
ด้วยเหตุผลที่แตกต่างกันในระบบการสื่อสารไร้สายบางระบบการแปลงโดยตรงหรือสถาปัตยกรรม homodyne สามารถแทนที่สถาปัตยกรรม superheterodyne ได้ ในสถาปัตยกรรมนี้สัญญาณอินพุต RF จะถูกแปลงโดยตรงเป็นความถี่พื้นฐานในขั้นตอนเดียว ดังนั้นอัตราขยายส่วนใหญ่จึงอยู่ในความถี่พื้นฐานและความถี่ของ LO และสัญญาณอินพุตเหมือนกัน ในกรณีนี้ต้องเข้าใจอิทธิพลของการมีเพศสัมพันธ์จำนวนเล็กน้อยและต้องสร้างแบบจำลองโดยละเอียดของ "เส้นทางสัญญาณจรจัด" เช่นการต่อผ่านวัสดุพิมพ์พินหีบห่อและสายเชื่อม (Bondwire) ระหว่าง การมีเพศสัมพันธ์และการมีเพศสัมพันธ์ผ่านสายไฟ
4. การรบกวนช่องสัญญาณที่อยู่ติดกันในการจำลองวงจรความถี่วิทยุ
การบิดเบือนยังมีบทบาทสำคัญในเครื่องส่ง ความไม่เป็นเชิงเส้นที่สร้างโดยเครื่องส่งในวงจรเอาท์พุตอาจกระจายแบนด์วิดท์ของสัญญาณที่ส่งในช่องสัญญาณที่อยู่ติดกัน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "spectral regrowth" ก่อนที่สัญญาณจะไปถึงเพาเวอร์แอมป์ (PA) ของเครื่องส่งสัญญาณแบนด์วิดท์มี จำกัด แต่ "intermodulation บิดเบือน" ใน PA จะทำให้แบนด์วิดท์เพิ่มขึ้นอีกครั้ง หากเพิ่มแบนด์วิดท์มากเกินไปเครื่องส่งสัญญาณจะไม่สามารถตอบสนองความต้องการพลังงานของช่องสัญญาณที่อยู่ติดกันได้ เมื่อส่งสัญญาณมอดูเลตแบบดิจิทัลในความเป็นจริงมันเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้ SPICE เพื่อทำนายการเติบโตของสเปกตรัมต่อไป เนื่องจากต้องมีการจำลองการดำเนินการส่งสัญลักษณ์ดิจิทัล (สัญลักษณ์) ประมาณ 1000 รายการเพื่อให้ได้สเปกตรัมตัวแทนและจำเป็นต้องรวมพาหะความถี่สูงเข้าด้วยกันซึ่งจะทำให้การวิเคราะห์ชั่วคราวของ SPICE ไม่สามารถทำได้
สินค้าอื่น ๆ ของเรา:
