1. Antarmuka frekuensi radio simulasi rangkaian frekuensi radio
Pemancar dan penerima nirkabel secara konseptual dibagi menjadi dua bagian: frekuensi dasar dan frekuensi radio. Frekuensi fundamental mencakup rentang frekuensi sinyal input pemancar dan rentang frekuensi sinyal output penerima. Bandwidth dari frekuensi dasar menentukan kecepatan dasar di mana data dapat mengalir dalam sistem. Frekuensi dasar digunakan untuk meningkatkan keandalan aliran data dan mengurangi beban yang dikenakan oleh pemancar pada media transmisi di bawah kecepatan transmisi data tertentu. Oleh karena itu, diperlukan banyak pengetahuan teknik pemrosesan sinyal saat merancang rangkaian frekuensi dasar pada PCB. Sirkuit frekuensi radio pemancar dapat mengubah dan mengonversi sinyal pita dasar yang diproses ke saluran yang ditentukan, dan menyuntikkan sinyal ini ke media transmisi. Sebaliknya, rangkaian frekuensi radio penerima dapat memperoleh sinyal dari media transmisi, dan mengubah serta mereduksi frekuensi ke frekuensi dasar.
Transmitter memiliki dua tujuan desain PCB utama: Yang pertama adalah bahwa mereka harus mengirimkan daya tertentu sambil mengonsumsi daya sesedikit mungkin. Yang kedua adalah bahwa mereka tidak dapat mengganggu operasi normal transceiver di saluran yang berdekatan. Sejauh menyangkut penerima, ada tiga tujuan utama desain PCB: pertama, mereka harus memulihkan sinyal kecil secara akurat; kedua, mereka harus dapat menghilangkan sinyal yang mengganggu di luar saluran yang diinginkan; dan terakhir, seperti pemancar, mereka harus mengonsumsi daya Sangat kecil.
2. Sinyal interferensi besar dari simulasi rangkaian frekuensi radio
Penerima harus sangat peka terhadap sinyal kecil, bahkan jika ada sinyal interferensi yang besar (penghalang). Situasi ini terjadi ketika mencoba menerima sinyal transmisi yang lemah atau jarak jauh, dan pemancar yang kuat di dekatnya menyiarkan di saluran yang berdekatan. Sinyal yang mengganggu mungkin 60 ~ 70 dB lebih besar dari sinyal yang diharapkan, dan dapat digunakan dalam jumlah besar cakupan selama tahap masukan penerima, atau penerima dapat menghasilkan kebisingan yang berlebihan selama tahap masukan untuk memblokir penerimaan sinyal. sinyal normal. Jika penerima didorong ke wilayah non-linier oleh sumber interferensi selama tahap masukan, dua masalah di atas akan terjadi. Untuk menghindari masalah ini, ujung depan penerima harus sangat linier.
Oleh karena itu, "linearitas" juga merupakan pertimbangan penting dalam desain PCB penerima. Karena penerima adalah sirkuit jalur sempit, non-linearitas diukur dengan mengukur "distorsi intermodulasi". Ini melibatkan penggunaan dua gelombang sinus atau gelombang kosinus dengan frekuensi serupa dan terletak di pita tengah untuk menggerakkan sinyal masukan, dan kemudian mengukur produk dari intermodulasinya. Secara umum, SPICE adalah perangkat lunak simulasi yang memakan waktu dan biaya, karena harus melakukan banyak siklus perhitungan untuk mendapatkan resolusi frekuensi yang diperlukan untuk memahami distorsi.
3. Sinyal kecil yang diharapkan untuk simulasi rangkaian RF
Penerima harus sangat sensitif untuk mendeteksi sinyal masukan kecil. Secara umum, daya input penerima bisa sekecil 1 μV. Sensitivitas penerima dibatasi oleh kebisingan yang dihasilkan oleh rangkaian inputnya. Oleh karena itu, kebisingan merupakan pertimbangan penting dalam desain PCB penerima. Selain itu, kemampuan untuk memprediksi kebisingan dengan alat simulasi sangat diperlukan. Gambar 1 adalah penerima superheterodyne tipikal. Sinyal yang diterima disaring terlebih dahulu, dan kemudian sinyal input diperkuat oleh penguat noise rendah (LNA). Kemudian gunakan osilator lokal (LO) pertama untuk bercampur dengan sinyal ini untuk mengubah sinyal ini menjadi frekuensi menengah (IF). Performa noise dari sirkuit front-end terutama bergantung pada LNA, mixer, dan LO. Meskipun analisis derau SPICE tradisional dapat menemukan derau LNA, hal ini tidak berguna untuk mixer dan LO, karena derau di blok ini akan sangat terpengaruh oleh sinyal LO yang besar.
Sinyal input kecil membutuhkan receiver untuk memiliki fungsi amplifikasi yang baik, biasanya dibutuhkan penguatan sebesar 120 dB. Dengan gain setinggi itu, sinyal apa pun yang digabungkan dari terminal output kembali ke terminal input dapat menyebabkan masalah. Alasan penting untuk menggunakan arsitektur penerima superheterodyne adalah karena dapat mendistribusikan penguatan dalam beberapa frekuensi untuk mengurangi kemungkinan pemasangan. Hal ini juga membuat frekuensi LO pertama berbeda dari frekuensi sinyal input, yang dapat mencegah sinyal interferensi besar dari "terkontaminasi" ke sinyal input kecil.
Untuk alasan yang berbeda, dalam beberapa sistem komunikasi nirkabel, konversi langsung atau arsitektur homodyne dapat menggantikan arsitektur superheterodyne. Dalam arsitektur ini, sinyal input RF langsung diubah ke frekuensi dasar dalam satu langkah. Oleh karena itu, sebagian besar penguatan berada pada frekuensi dasar, dan frekuensi LO serta sinyal input sama. Dalam hal ini, pengaruh sejumlah kecil kopling harus dipahami, dan model rinci "jalur sinyal tersesat" harus ditetapkan, seperti: sambungan melalui substrat, pin paket, dan kabel pengikat (Bondwire) antara kopling, dan kopling melalui saluran listrik.
4. Interferensi saluran yang berdekatan dalam simulasi rangkaian frekuensi radio
distorsi juga memainkan peran penting dalam pemancar. Non-linieritas yang dihasilkan oleh pemancar dalam rangkaian keluaran dapat menyebarkan lebar pita sinyal yang ditransmisikan dalam saluran yang berdekatan. Fenomena ini disebut "pertumbuhan kembali spektral". Sebelum sinyal mencapai power amplifier (PA) pemancar, bandwidth-nya dibatasi; tetapi "distorsi intermodulasi" pada PA akan menyebabkan bandwidth meningkat lagi. Jika bandwidth dinaikkan terlalu banyak, pemancar tidak akan dapat memenuhi kebutuhan daya dari saluran yang berdekatan. Saat mentransmisikan sinyal yang dimodulasi secara digital, pada kenyataannya, tidak mungkin menggunakan SPICE untuk memprediksi pertumbuhan spektrum lebih lanjut. Karena ada sekitar 1000 operasi transmisi simbol (simbol) digital harus disimulasikan untuk mendapatkan spektrum yang representatif, dan juga perlu menggabungkan operator frekuensi tinggi, yang akan membuat analisis transien SPICE tidak praktis.
produk kami yang lain:
