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Blog de PCB - Características del Circuito de radiofrecuencia cardado de PCB

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Características del Circuito de radiofrecuencia cardado de PCB

2022-09-21
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Author:iPCB

Cuatro características básicas del Circuito de radiofrecuencia se explican en cuatro aspectos: interfaz de radiofrecuencia, Pequeña señal deseada, Gran señal de interferencia, Interferencia del canal adyacente, Y en PCB Board Proceso de diseño.


1. Interfaz RF para la simulación de circuitos RF

Conceptualmente, los transmisores y receptores inalámbricos pueden dividirse en dos partes: Frecuencia fundamental y radiofrecuencia. La frecuencia fundamental incluye el rango de frecuencia de la señal de entrada del transmisor y la región de frecuencia de la señal de salida del receptor. El ancho de banda fundamental determina la tasa básica de flujo de datos en el sistema. La frecuencia fundamental se utiliza para mejorar la fiabilidad del flujo de datos y reducir la carga aplicada por el transmisor al medio de transmisión a una velocidad de datos dada. Por lo tanto, el diseño del Circuito de frecuencia fundamental en el PCB requiere un gran conocimiento de ingeniería de procesamiento de señales. El circuito de radiofrecuencia del transmisor puede convertir la señal de Banda base procesada en un canal especificado y luego inyectarla en el medio de transmisión. En su lugar, el circuito de radiofrecuencia del receptor puede recibir una señal del medio de transmisión y convertirla y reducirla a una frecuencia fundamental. Los transmisores tienen dos objetivos principales de diseño de PCB: deben transmitir una potencia específica y consumir la menor potencia posible. En segundo lugar, no pueden interferir con el funcionamiento normal del transceptor en canales adyacentes. En cuanto al receptor, el diseño de PCB tiene tres objetivos principales: En primer lugar, deben reproducir con precisión la pequeña señal; En segundo lugar, deben ser capaces de eliminar las señales de interferencia fuera del canal deseado; Muy pequeño.

PCB Board

2. Gran señal de interferencia en la simulación de circuitos RF

El receptor debe ser sensible a las señales pequeñas, incluso si hay una gran señal de interferencia (bloqueante). Esto ocurre cuando un poderoso transmisor cercano transmite en un canal adyacente, tratando de recibir transmisiones débiles o remotas. La señal de interferencia puede ser 60 - 70 DB mayor que la señal deseada y puede impedir la recepción normal de la señal, lo que resulta en una gran cobertura en el nivel de entrada del receptor, o un ruido excesivo en el nivel de entrada del receptor. Estos dos problemas pueden ocurrir si el receptor es conducido a una región no lineal por una fuente de interferencia en la fase de entrada. Para evitar estos problemas, el extremo delantero del receptor debe ser muy lineal. Por lo tanto, la "Linealidad" también es una consideración importante en el diseño de receptores en PCB. Dado que el receptor es un circuito de banda estrecha, la no linealidad se mide como "distorsión intermodulada". Esto incluye conducir la señal de entrada con dos ondas sinusoidales o coseno de frecuencia similar y luego medir el producto de su intermodulación. En general, Spice es un software de simulación que consume mucho tiempo y es caro, ya que tiene que realizar muchos bucles para obtener la resolución de frecuencia necesaria para entender la distorsión.


3. La señal esperada de simulación del circuito RF es pequeña

El receptor debe ser muy sensible para detectar pequeñas señales de entrada. Normalmente, la Potencia de entrada del receptor puede ser tan pequeña como 1 ¼v. La sensibilidad del receptor está limitada por el ruido producido por el circuito de entrada. Por lo tanto, el ruido es un factor importante en el diseño del receptor en el PCB. Además, la capacidad de utilizar herramientas de simulación para predecir el ruido es crucial. La figura 1 muestra un receptor hiperheterodino típico. La señal recibida se filtra y la señal de entrada se amplifica mediante un amplificador de bajo ruido (LNA). La señal se mezcla con un Oscilador local (lo) para convertir la señal a una frecuencia intermedia (IF). El rendimiento de ruido del circuito frontal depende principalmente de LNA, mezclador y lo. Aunque el ruido LNA se puede encontrar mediante el análisis tradicional del ruido Spice, no es útil para el mezclador y lo, ya que el ruido en estos bloques se ve gravemente afectado por la señal lo más grande. Las pequeñas señales de entrada requieren una amplificación muy grande del receptor, generalmente hasta 120 DB. Con una ganancia tan alta, cualquier señal acoplada de la salida a la entrada puede causar problemas. Una razón importante para el uso de la estructura del receptor hiperheterodino es que distribuye la ganancia en varias frecuencias para reducir las posibilidades de acoplamiento. Esto hace que la frecuencia de vibración local sea diferente de la frecuencia de la señal de entrada, y evita que la señal de interferencia grande "contamine" la señal de entrada pequeña. Debido a diferentes razones, en algunos sistemas de comunicación inalámbrica, la conversión directa o la estructura de diferencia cero puede reemplazar la estructura superheterodina. En esta arquitectura, la señal de entrada RF se convierte directamente en la frecuencia fundamental en un solo paso, por lo que la mayor parte de la ganancia se encuentra en la frecuencia fundamental, y la frecuencia local es la misma que la frecuencia de la señal de entrada. En este caso, es necesario comprender los efectos de un pequeño número de acoplamientos, y se debe establecer un modelo detallado de "trayectoria de señal perdida", como el acoplamiento a través de un sustrato, un pin encapsulado y una línea de Unión (línea de unión), y el acoplamiento a través de una línea de alimentación.


4. Interferencia del canal adyacente en la simulación del circuito RF

La distorsión también juega un papel importante en el transmisor. La no linealidad del transmisor en el circuito de salida puede extender el ancho de banda de la señal transmitida a canales de frecuencia adyacentes. Este fenómeno se llama "regeneración espectral".. Before the signal reaches the power amplifier (PA) of the transmitter, Su ancho de banda es limitado; Sin embargo, la distorsión de intermodulación en pa conduce a un nuevo aumento del ancho de banda. Si el ancho de banda aumenta demasiado, El transmisor no cumplirá los requisitos de potencia de sus canales adyacentes. Cuando se transmite una señal modulada digitalmente, Es prácticamente imposible predecir la regeneración espectral con especias. Dado que las operaciones de transmisión de aproximadamente 1.000 símbolos digitales deben simularse para obtener un espectro representativo, también es necesario combinar portadores de alta frecuencia, Esto hace que el análisis transitorio de especias PCB Board.