1. Radiofrequentie-interface van de simulatie van het radiofrequentiecircuit
De draadloze zender en ontvanger zijn conceptueel verdeeld in twee delen: basisfrequentie en radiofrequentie. De grondfrequentie omvat het frequentiebereik van het ingangssignaal van de zender en het frequentiebereik van het uitgangssignaal van de ontvanger. De bandbreedte van de grondfrequentie bepaalt de basissnelheid waarmee gegevens in het systeem kunnen stromen. De basisfrequentie wordt gebruikt om de betrouwbaarheid van de datastroom te verbeteren en de belasting van de zender op het transmissiemedium bij een bepaalde datatransmissiesnelheid te verminderen. Daarom is veel kennis van signaalverwerkingstechniek vereist bij het ontwerpen van een fundamentele frequentiecircuit op een PCB. Het radiofrequentiecircuit van de zender kan het verwerkte basisbandsignaal naar een aangewezen kanaal converteren en opwaarderen, en dit signaal in het transmissiemedium injecteren. Integendeel, het radiofrequentiecircuit van de ontvanger kan het signaal van het transmissiemedium ontvangen en de frequentie converteren en verlagen naar de basisfrequentie.
De zender heeft twee hoofddoelstellingen voor het ontwerpen van PCB's: de eerste is dat ze een specifiek vermogen moeten verzenden terwijl ze zo min mogelijk stroom verbruiken. De tweede is dat ze de normale werking van zendontvangers in aangrenzende kanalen niet kunnen verstoren. Wat de ontvanger betreft, zijn er drie hoofddoelstellingen voor het ontwerpen van PCB's: ten eerste moeten ze kleine signalen nauwkeurig herstellen; ten tweede moeten ze in staat zijn om stoorsignalen buiten het gewenste kanaal te verwijderen; en ten slotte moeten ze, net als de zender, stroom verbruiken. Zeer klein.
2. Het grote interferentiesignaal van de simulatie van het radiofrequentiecircuit
De ontvanger moet zeer gevoelig zijn voor kleine signalen, ook bij grote stoorsignalen (obstructies). Deze situatie doet zich voor wanneer u probeert een zwak of langeafstandstransmissiesignaal te ontvangen en een krachtige zender in de buurt uitzendt op een aangrenzend kanaal. Het storende signaal kan 60 ~ 70 dB groter zijn dan het verwachte signaal, en het kan worden gebruikt in een grote hoeveelheid dekking tijdens de ingangsfase van de ontvanger, of de ontvanger kan buitensporige ruis genereren tijdens de ingangstrap om de ontvangst van normale signalen. Als de ontvanger tijdens de ingangstrap in een niet-lineair gebied wordt gedreven door de storingsbron, zullen de bovenstaande twee problemen optreden. Om deze problemen te voorkomen, moet de voorkant van de ontvanger erg lineair zijn.
Daarom is "lineariteit" ook een belangrijke overweging bij het PCB-ontwerp van de ontvanger. Aangezien de ontvanger een smalbandcircuit is, wordt de niet-lineariteit gemeten door "intermodulatievervorming" te meten. Dit omvat het gebruik van twee sinusgolven of cosinusgolven met vergelijkbare frequenties en die zich in de middenband bevinden om het ingangssignaal aan te sturen en vervolgens het product van de intermodulatie ervan te meten. Over het algemeen is SPICE een tijdrovende en kostenintensieve simulatiesoftware, omdat het vele berekeningen moet uitvoeren om de vereiste frequentieresolutie te verkrijgen om de vervorming te begrijpen.
3. Klein verwacht signaal voor simulatie van RF-circuits
De ontvanger moet erg gevoelig zijn om kleine ingangssignalen te detecteren. Over het algemeen kan het ingangsvermogen van de ontvanger zo klein zijn als 1 μV. De gevoeligheid van de ontvanger wordt beperkt door de ruis die wordt gegenereerd door zijn ingangscircuit. Daarom is ruis een belangrijke overweging bij het PCB-ontwerp van de ontvanger. Bovendien is het kunnen voorspellen van ruis met simulatietools onmisbaar. Figuur 1 is een typische superheterodyne ontvanger. Het ontvangen signaal wordt eerst gefilterd en vervolgens wordt het ingangssignaal versterkt door een versterker met lage ruis (LNA). Gebruik vervolgens de eerste lokale oscillator (LO) om met dit signaal te mengen om dit signaal om te zetten in een middenfrequentie (IF). De geluidsprestaties van het front-end circuit zijn voornamelijk afhankelijk van de LNA, mixer en LO. Hoewel de traditionele SPICE-ruisanalyse de ruis van de LNA kan vinden, is het nutteloos voor de mixer en de LO, omdat de ruis in deze blokken ernstig wordt beïnvloed door het grote LO-signaal.
Een klein ingangssignaal vereist dat de ontvanger een grote versterkingsfunctie heeft, meestal is een versterking van 120 dB vereist. Met zo'n hoge versterking kan elk signaal dat van de uitgangsklem terug naar de ingangsklem wordt gekoppeld, problemen veroorzaken. De belangrijkste reden voor het gebruik van de superheterodyne ontvangerarchitectuur is dat deze de versterking over verschillende frequenties kan verdelen om de kans op koppeling te verkleinen. Hierdoor verschilt ook de frequentie van de eerste LO van de frequentie van het ingangssignaal, waardoor kan worden voorkomen dat grote stoorsignalen worden "vervuild" tot kleine ingangssignalen.
Om verschillende redenen kan in sommige draadloze communicatiesystemen directe conversie of homodyne architectuur de superheterodyne architectuur vervangen. In deze architectuur wordt het RF-ingangssignaal in een enkele stap direct geconverteerd naar de grondfrequentie. Daarom zit de meeste versterking in de grondfrequentie en is de frequentie van het LO en het ingangssignaal hetzelfde. In dit geval moet de invloed van een kleine hoeveelheid koppeling worden begrepen, en moet een gedetailleerd model van het 'verdwaalde signaalpad' worden vastgesteld, zoals: koppeling door het substraat, pakketpennen en verbindingsdraden (Bondwire) tussen de koppeling, en de koppeling via de voedingslijn.
4. Interferentie van aangrenzende kanalen bij simulatie van radiofrequentiecircuits
vervorming speelt ook een belangrijke rol bij de zender. De niet-lineariteit die door de zender in het uitgangscircuit wordt gegenereerd, kan de bandbreedte van het uitgezonden signaal over aangrenzende kanalen spreiden. Dit fenomeen wordt "spectrale hergroei" genoemd. Voordat het signaal de eindversterker (PA) van de zender bereikt, is de bandbreedte beperkt; maar door de "intermodulatievervorming" in de PA zal de bandbreedte weer toenemen. Als de bandbreedte te veel wordt vergroot, kan de zender niet voldoen aan de stroomvereisten van de aangrenzende kanalen. Bij het verzenden van digitaal gemoduleerde signalen is het in feite onmogelijk om SPICE te gebruiken om de verdere groei van het spectrum te voorspellen. Omdat er ongeveer 1000 digitale symbolen (symbool) zijn, moeten transmissiebewerkingen worden gesimuleerd om een representatief spectrum te verkrijgen en moeten ook hoogfrequente draaggolven worden gecombineerd, waardoor SPICE-analyse van voorbijgaande aard onpraktisch wordt.
Onze andere producten:
