1. Radiofrekvensinterface for simulering af radiofrekvenskredsløb
Den trådløse sender og modtager er konceptuelt opdelt i to dele: basisfrekvens og radiofrekvens. Grundfrekvensen inkluderer frekvensområdet for transmitterens indgangssignal og frekvensområdet for modtagerens udgangssignal. Båndbredden for den grundlæggende frekvens bestemmer den basishastighed, hvormed data kan strømme i systemet. Basisfrekvensen bruges til at forbedre pålideligheden af datastrømmen og reducere den belastning, som senderen påfører transmissionsmediet under en bestemt datatransmissionshastighed. Derfor kræves der en masse viden om signalbehandlingsteknik, når man designer et grundlæggende frekvens kredsløb på et printkort. Senderens radiofrekvenskredsløb kan konvertere og opkonvertere det behandlede basisbåndsignal til en bestemt kanal og injicere dette signal i transmissionsmediet. Tværtimod kan modtagerens radiofrekvenskredsløb modtage signalet fra transmissionsmediet og konvertere og reducere frekvensen til basisfrekvensen.
Transmitteren har to hovedmål for printkortdesign: Den første er, at de skal transmittere en bestemt strøm, mens de bruger mindst mulig strøm. Det andet er, at de ikke kan forstyrre den normale drift af transceivere i tilstødende kanaler. For så vidt angår modtageren er der tre hovedmål for printkortdesign: For det første skal de nøjagtigt gendanne små signaler; for det andet skal de være i stand til at fjerne forstyrrende signaler uden for den ønskede kanal; og endelig skal de, ligesom senderen, forbruge strøm Meget lille.
2. Det store interferenssignal fra radiofrekvenskredsløbssimulering
Modtageren skal være meget følsom over for små signaler, selv når der er store interferenssignaler (forhindringer). Denne situation opstår, når man prøver at modtage et svagt eller langdistance transmissionssignal, og en kraftig sender i nærheden sender i en tilstødende kanal. Det forstyrrende signal kan være 60 ~ 70 dB større end det forventede signal, og det kan bruges i en stor dækning under modtagerens indgangstrin, eller modtageren kan generere overdreven støj under indgangstrinnet for at blokere modtagelsen af normale signaler. Hvis modtageren drives ind i et ikke-lineært område af interferenskilden under inputtrinnet, vil ovenstående to problemer opstå. For at undgå disse problemer skal modtagerens forende være meget lineær.
Derfor er "linearitet" også en vigtig overvejelse i PCB-design af modtageren. Da modtageren er et smalbåndskredsløb, måles ikke-lineariteten ved at måle "intermodulationsforvrængning". Dette indebærer at bruge to sinusbølger eller cosinusbølger med lignende frekvenser og placeret i midterbåndet til at drive indgangssignalet og derefter måle produktet af dets intermodulation. Generelt er SPICE en tidskrævende og omkostningsintensiv simulationssoftware, fordi den skal udføre mange beregningscyklusser for at opnå den krævede frekvensopløsning for at forstå forvrængningen.
3. Lille forventet signal til RF-kredsløbssimulering
Modtageren skal være meget følsom for at detektere små indgangssignaler. Generelt kan modtagerens inputeffekt være så lille som 1 μV. Modtagerens følsomhed er begrænset af støj genereret af dens indgangskredsløb. Derfor er støj en vigtig overvejelse i modtagerens printkortdesign. Desuden er evnen til at forudsige støj med simuleringsværktøjer uundværlig. Figur 1 er en typisk superheterodynemodtager. Det modtagne signal filtreres først, og derefter forstærkes indgangssignalet af en forstærker med lav støj (LNA). Brug derefter den første lokale oscillator (LO) til at blande med dette signal for at konvertere dette signal til en mellemfrekvens (IF). Støjydelsen i frontendekredsløbet afhænger hovedsageligt af LNA, mixer og LO. Selvom den traditionelle SPICE-støjanalyse kan finde støj fra LNA, er den ubrugelig for mixeren og LO, fordi støj i disse blokke vil blive alvorligt påvirket af det store LO-signal.
Lille indgangssignal kræver, at modtageren har en fantastisk forstærkningsfunktion, normalt kræves en forstærkning på 120 dB. Med en så høj forstærkning kan ethvert signal, der er koblet fra udgangsterminalen tilbage til indgangsterminalen, forårsage problemer. Den vigtige årsag til brugen af superheterodyne-modtagerarkitekturen er, at den kan distribuere forstærkningen i flere frekvenser for at reducere chancen for kobling. Dette gør også, at frekvensen for den første LO adskiller sig fra frekvensen af indgangssignalet, hvilket kan forhindre store interferenssignaler i at blive "forurenet" til små indgangssignaler.
Af forskellige grunde kan direkte konvertering eller homodyne-arkitektur i nogle trådløse kommunikationssystemer erstatte superheterodyne-arkitektur. I denne arkitektur konverteres RF-indgangssignalet direkte til den grundlæggende frekvens i et enkelt trin. Derfor er det meste af forstærkningen i den grundlæggende frekvens, og frekvensen af LO og indgangssignalet er den samme. I dette tilfælde skal indflydelsen af en lille mængde kobling forstås, og der skal etableres en detaljeret model af den "omstrejfende signalsti", såsom: kobling gennem substratet, pakkestifter og bindeledninger (Bondwire) mellem kobling og koblingen gennem kraftledningen.
4. Tilstødende kanalinterferens i simulering af radiofrekvens kredsløb
forvrængning spiller også en vigtig rolle i senderen. Den ikke-linearitet, der genereres af senderen i udgangskredsen, kan sprede båndbredden for det transmitterede signal i tilstødende kanaler. Dette fænomen kaldes "spektral genvækst". Før signalet når senderens forstærker (PA), er dens båndbredde begrænset; men "intermodulationsforvrængning" i PA vil få båndbredden til at stige igen. Hvis båndbredden øges for meget, vil senderen ikke være i stand til at opfylde strømkravene for de tilstødende kanaler. Når der transmitteres digitalt modulerede signaler, er det faktisk umuligt at bruge SPICE til at forudsige den yderligere vækst i spektret. Fordi der er ca. 1000 digitale symboler (symbol), skal transmissionsoperationer simuleres for at opnå et repræsentativt spektrum og skal også kombinere højfrekvente bærere, hvilket vil gøre SPICE forbigående analyse upraktisk.
Vores andet produkt:
