1. Raadiosagedusahelate simulatsiooni raadiosageduslik liides
Juhtmevaba saatja ja vastuvõtja on kontseptuaalselt jagatud kaheks osaks: põhisageduseks ja raadiosageduseks. Põhisagedus hõlmab saatja sisendsignaali ja vastuvõtja väljundsignaali sagedusvahemikku. Põhisageduse ribalaius määrab põhikiiruse, millega andmed süsteemis voogavad. Baassagedust kasutatakse andmevoo usaldusväärsuse parandamiseks ja saatja poolt ülekandekeskkonnale konkreetse andmeedastuskiiruse all rakendatava koormuse vähendamiseks. Seetõttu on PCB-le põhisagedusahela kujundamisel vaja palju signaalitöötlustehnilisi teadmisi. Saatja raadiosagedusahel võib töödeldud põhiriba signaali teisendada ja teisendada määratud kanaliks ning süstida selle signaali ülekandekeskkonda. Vastupidi, vastuvõtja raadiosagedusahel võib saada signaali ülekandekeskkonnast ning teisendada ja vähendada sagedust baassageduseks.
Saatjal on kaks peamist trükkplaadi kujundamise eesmärki: esimene on see, et nad peavad edastama kindlat võimsust, tarbides samas võimalikult vähe energiat. Teine on see, et nad ei saa häirida transiiverite normaalset tööd külgnevates kanalites. Mis puutub vastuvõtjasse, siis on kolm peamist trükkplaatide kujundamise eesmärki: esiteks peavad need väikesed signaalid täpselt taastama; teiseks peavad nad olema võimelised eemaldama häirivad signaalid väljaspool soovitud kanalit; ja lõpuks, nagu ka saatja, peavad nad energiat tarbima väga väike.
2. Raadiosagedusahelate simulatsiooni suur häiresignaal
Vastuvõtja peab olema väga tundlik väikeste signaalide suhtes, isegi kui häiresignaale on palju (takistused). Selline olukord tekib siis, kui üritatakse vastu võtta nõrka või kaugedastussignaali ning läheduses asuv võimas saatja edastab külgnevat kanalit. Häiriv signaal võib olla eeldatavast signaalist 60–70 dB suurem ja seda saab vastuvõtja sisendstaadiumis kasutada suures ulatuses, või võib vastuvõtja sisendi staadiumis tekitada ülemäärast müra, et blokeerida signaali vastuvõtt. tavalised signaalid. Kui sisendstaadiumis juhitakse häireallikas vastuvõtjat mittelineaarsesse piirkonda, ilmnevad kaks ülaltoodud probleemi. Nende probleemide vältimiseks peab vastuvõtja esiots olema väga lineaarne.
Seetõttu on "lineaarsus" ka vastuvõtja PCB kujundamisel oluline kaalutlus. Kuna vastuvõtja on kitsariba ahel, mõõdetakse mittelineaarsust "intermodulatsiooni moonutuste" mõõtmisega. See hõlmab sisendsignaali juhtimiseks kahe sarnase sagedusega siinuslaine või koosinuslaine kasutamist, mis asuvad keskribas, ja seejärel selle intermodulatsiooni korrutise mõõtmist. Üldiselt on SPICE aeganõudev ja kulukas simulatsioonitarkvara, kuna see peab moonutuste mõistmiseks vajaliku sageduseralduse saamiseks sooritama palju arvutustsükleid.
3. Väike eeldatav signaal RF-ahela simulatsiooniks
Väikeste sisendsignaalide tuvastamiseks peab vastuvõtja olema väga tundlik. Üldiselt võib vastuvõtja sisendvõimsus olla nii väike kui 1 μV. Vastuvõtja tundlikkust piirab selle sisendahela tekitatud müra. Seetõttu on müra vastuvõtja trükkplaadi kujundamisel oluline kaalutlus. Pealegi on hädavajalik võime simuleerimise vahenditega müra ennustada. Joonis 1 on tüüpiline superheterodüüni vastuvõtja. Esmalt filtreeritakse vastuvõetud signaal ja seejärel võimendatakse sisendsignaali madala müratasemega võimendi (LNA) abil. Seejärel kasutage selle signaaliga segamiseks esimest lokaalset ostsillaatorit (LO), et see signaal muuta vahesageduseks (IF). Esiosa ahela müratase sõltub peamiselt LNA-st, mikserist ja LO-st. Kuigi traditsiooniline SPICE müraanalüüs võib leida LNA müra, on see mikseri ja LO jaoks kasutu, sest nende plokkide müra mõjutab tõsiselt suur LO signaal.
Väike sisendsignaal eeldab, et vastuvõtjal on suurepärane võimendusfunktsioon, tavaliselt on vaja 120 dB võimendust. Nii suure võimenduse korral võib mis tahes väljundklemmilt tagasi sisendterminaliga ühendatud signaal põhjustada probleeme. Superheterodüün-vastuvõtja arhitektuuri kasutamise oluline põhjus on see, et see võib jaotada võimenduse mitmel sagedusel, et vähendada sidestamise võimalust. See muudab ka esimese LO sageduse sisendsignaali sagedusest erinevaks, mis võib takistada suurte häiresignaalide "saastumist" väikeste sisendsignaalidena.
Erinevatel põhjustel võib mõnes traadita sidesüsteemis superheterodüüni arhitektuuri asendada otsene teisendamine või homodüünarhitektuur. Selles arhitektuuris muundatakse RF sisendsignaal ühes etapis otse põhisageduseks. Seetõttu on suurem osa võimendusest põhisageduses ning LO ja sisendsignaali sagedus on sama. Sellisel juhul tuleb mõista vähese sidestuse mõju ja tuleb luua üksikasjalik mudel "hulkuva signaali tee" kohta, näiteks: aluspinna, pakenditihvtide ja sidetraatide (Bondwire) kaudu ühendamine ja elektriliini kaudu.
4. Külgnevate kanalite häired raadiosagedusahelate simulatsioonis
moonutused mängivad ka saatjas olulist rolli. Saatja poolt väljundahelas genereeritud mittelineaarsus võib leviva signaali ribalaiust külgnevates kanalites levitada. Seda nähtust nimetatakse "spektraalseks kasvuks". Enne signaali jõudmist saatja võimsusvõimendisse (PA) on selle ribalaius piiratud; kuid "intermodulatsiooni moonutamine" PA-s põhjustab ribalaiuse suurenemist uuesti. Kui ribalaiust suurendatakse liiga palju, ei suuda saatja oma külgnevate kanalite võimsuse nõudeid täita. Digitaalselt moduleeritud signaalide edastamisel on spektri edasise kasvu ennustamiseks võimatu kasutada SPICE-i. Kuna seal on umbes 1000 digitaalset sümbolit (sümbolit), tuleb representatiivse spektri saamiseks simuleerida ülekandetoiminguid ning lisaks tuleb kombineerida kõrgsageduskandjaid, mis muudab SPICE-i siirdeanalüüsi ebapraktiliseks.
Meie teise tootega:
