Blogue PCB - Caractéristiques du circuit RF de la carte PCB

Expliquer les quatre caractéristiques de base du circuit RF sous quatre aspects: Interface RF, Petit signal attendu, Grand signal de brouillage, Interférence avec les canaux adjacents, Et dans PCB board Processus de conception.

1. Interface RF pour la simulation de circuits RF

Sur le plan conceptuel, l'émetteur et le récepteur sans fil peuvent être divisés en deux parties: la fréquence fondamentale et la fréquence radio. La fréquence fondamentale comprend la gamme de fréquences des signaux d'entrée de l'émetteur et la gamme de fréquences des signaux de sortie du récepteur. La largeur de bande fondamentale détermine le débit de base des données dans le système. La fréquence fondamentale est utilisée pour améliorer la fiabilité du flux de données et pour réduire la charge exercée par l'émetteur sur le support de transmission à un taux de données donné. Par conséquent, il faut beaucoup de connaissances en ingénierie du traitement des signaux pour concevoir le circuit de fréquence fondamentale sur la carte PCB. Le circuit RF de l'émetteur convertit et convertit le signal Traité de la bande de base en un canal spécifié, puis injecte le signal dans le support de transmission. Au lieu de cela, le circuit RF du récepteur peut recevoir un signal du support de transmission et le convertir et le convertir en fréquence de base. Les émetteurs ont deux objectifs principaux de conception des BPC: ils doivent transmettre une puissance spécifique tout en consommant le moins de puissance possible. Deuxièmement, ils ne doivent pas interférer avec le fonctionnement normal des émetteurs - récepteurs dans les canaux adjacents. En ce qui concerne les récepteurs, la conception des PCB a trois objectifs principaux: premièrement, ils doivent reproduire avec précision les petits signaux; Deuxièmement, ils doivent être capables d'éliminer les signaux d'interférence en dehors des canaux requis; Très petit.

2. Grand signal d'interférence dans la simulation de circuits RF

Le récepteur doit être sensible aux petits signaux, même s'il y a de grands signaux d'interférence (Bloqueurs). Cela se produit lorsqu'un émetteur puissant à proximité diffuse sur un canal adjacent et tente de recevoir une transmission faible ou longue distance. Le signal d'interférence peut être supérieur de 60 à 70 DB au signal désiré et peut empêcher la réception normale du signal, ce qui peut entraîner une couverture importante du niveau d'entrée du récepteur ou un bruit excessif du récepteur au niveau d'entrée. Si le récepteur est conduit dans une zone non linéaire par une source d'interférence pendant la phase d'entrée, les deux problèmes ci - dessus se produiront. Pour éviter ces problèmes, l'extrémité avant du récepteur doit être très linéaire. Par conséquent, la « linéarité » est également une considération importante dans la conception des récepteurs sur les PCB. Comme le récepteur est un circuit à bande étroite, la non - linéarité est mesurée comme une « distorsion d'intermodulation ». Il s'agit notamment de conduire un signal d'entrée avec deux ondes sinusoïdales ou cosinuses de fréquence similaire, puis de mesurer le produit de leur Intermodulation. Spice est généralement un logiciel de simulation long et coûteux, car il doit effectuer de nombreux cycles pour obtenir la résolution de fréquence requise pour comprendre la distorsion.

3. Le signal attendu de la simulation de circuit RF est faible

Le récepteur doit être très sensible pour détecter de petits signaux d'entrée. En général, la puissance d'entrée du récepteur peut être inférieure à 1¼ v. La sensibilité du récepteur est limitée par le bruit généré par le circuit d'entrée. Par conséquent, le bruit est un facteur important dans la conception des récepteurs sur les PCB. De plus, la capacité de prévoir le bruit à l'aide d'outils de simulation est essentielle. La figure 1 montre un récepteur hyperhétérodyne typique. Le signal reçu est filtré et le signal d'entrée est amplifié par un amplificateur à faible bruit (LNA). Le signal est ensuite mélangé à un oscillateur local (lo) pour convertir le signal en fréquence intermédiaire (IF). La performance acoustique du circuit frontal dépend principalement du LNA, du mélangeur et du lo. Bien que le bruit LNA puisse être trouvé à l'aide de l'analyse traditionnelle du bruit spice, il n'est pas utile pour les mélangeurs et les lo parce que le bruit dans ces blocs peut être fortement affecté par de grands signaux lo. Les petits signaux d'entrée nécessitent un très grand amplificateur du récepteur, généralement jusqu'à 120 db. À un gain aussi élevé, tout signal couplé de la sortie à l'entrée peut causer des problèmes. L'une des raisons importantes de l'utilisation d'une structure de Récepteur superhétérodyne est qu'elle distribue le gain sur plusieurs fréquences afin de réduire les possibilités de couplage. Cela rend également la fréquence de l'oscillateur local différente de celle du signal d'entrée et empêche le signal d'interférence important de « polluer » le signal d'entrée faible. Pour différentes raisons, dans certains systèmes de communication sans fil, la structure de conversion directe ou de différence zéro peut remplacer la structure superhétérodyne. Dans cette architecture, les signaux d'entrée RF sont convertis directement en fréquence fondamentale en une seule étape, de sorte que la plupart des gains sont à la fréquence fondamentale et que la fréquence locale est la même que la fréquence du signal d'entrée. Dans ce cas, il est important de comprendre l'effet d'une petite quantité de couplage, et un modèle détaillé de « trajectoire du signal errant» doit être établi, par exemple par le couplage à travers le substrat, les broches encapsulées et les lignes de liaison (lignes de liaison), ainsi que par le couplage à travers les lignes électriques.

4. Interférence du canal adjacent dans la simulation de circuits RF

La distorsion joue également un rôle important dans l'émetteur. La non - linéarité générée par l'émetteur au circuit de sortie peut étendre la largeur de bande du signal transmis aux canaux de fréquence adjacents.. Ce phénomène est appelé « régénération spectrale ».. Before the signal reaches the power amplifier (PA) of the transmitter, Sa largeur de bande est limitée; Mais la "distorsion d'intermodulation" dans le pa provoque une nouvelle augmentation de la largeur de bande. Si la largeur de bande augmente trop, L'émetteur ne sera pas en mesure de satisfaire aux exigences de puissance de ses canaux adjacents. Lors de la transmission du signal de modulation numérique, Il est pratiquement impossible de prédire la régénération spectrale à l'aide de spice. Étant donné que les opérations de transmission d'environ 1 000 symboles numériques doivent être analogiques pour obtenir un spectre représentatif, les transporteurs à haute fréquence doivent également être combinés., Cela permet d'analyser les transitoires Spice dans PCB board.