हा लेख चार पैलूंमधून RF सर्किट्सची 4 मूलभूत वैशिष्ट्ये स्पष्ट करतो: RF इंटरफेस, लहान अपेक्षित सिग्नल, मोठे हस्तक्षेप सिग्नल आणि लगतच्या चॅनेलमधील हस्तक्षेप आणि PCB डिझाइन प्रक्रियेत विशेष लक्ष देणे आवश्यक असलेले महत्त्वाचे घटक देतो.
आरएफच्या इंटरफेसचे आरएफ सर्किट सिम्युलेशन
संकल्पनेतील वायरलेस ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हर, मूलभूत वारंवारता आणि रेडिओ वारंवारता अशा दोन भागात विभागले जाऊ शकतात.मूलभूत वारंवारतेमध्ये ट्रान्समीटरच्या इनपुट सिग्नलची वारंवारता श्रेणी आणि प्राप्तकर्त्याच्या आउटपुट सिग्नलची वारंवारता श्रेणी असते.मूलभूत फ्रिक्वेन्सीची बँडविड्थ सिस्टममध्ये डेटा प्रवाहित होऊ शकतो हे मूलभूत दर निर्धारित करते.डेटा प्रवाहाची विश्वासार्हता सुधारण्यासाठी आणि दिलेल्या डेटा दराने ट्रान्समिशन माध्यमावर ट्रान्समीटरने लादलेला भार कमी करण्यासाठी मूलभूत वारंवारता वापरली जाते.म्हणून, मूलभूत वारंवारता सर्किटच्या पीसीबी डिझाइनसाठी सिग्नल प्रोसेसिंग अभियांत्रिकीचे विस्तृत ज्ञान आवश्यक आहे.ट्रान्समीटरची आरएफ सर्किटरी प्रक्रिया केलेल्या मूलभूत फ्रिक्वेंसी सिग्नलला एका विशिष्ट चॅनेलमध्ये रूपांतरित करते आणि वाढवते आणि हे सिग्नल ट्रान्समिशन माध्यमात इंजेक्ट करते.याउलट, रिसीव्हरची आरएफ सर्किटरी ट्रान्समिशन मीडियामधून सिग्नल प्राप्त करते आणि त्याचे रूपांतर करते आणि मूलभूत वारंवारतामध्ये कमी करते.
ट्रान्समीटरची दोन मुख्य पीसीबी डिझाइन उद्दिष्टे आहेत: पहिले म्हणजे त्यांनी शक्य तितक्या कमी प्रमाणात उर्जा वापरताना विशिष्ट प्रमाणात उर्जा प्रसारित केली पाहिजे.दुसरे म्हणजे ते जवळच्या चॅनेलमधील ट्रान्सीव्हरच्या सामान्य ऑपरेशनमध्ये व्यत्यय आणू शकत नाहीत.रिसीव्हरच्या दृष्टीने, तीन मुख्य पीसीबी डिझाइन उद्दिष्टे आहेत: प्रथम, त्यांनी लहान सिग्नल अचूकपणे पुनर्संचयित केले पाहिजेत;दुसरे, ते इच्छित चॅनेलच्या बाहेर हस्तक्षेप सिग्नल काढण्यास सक्षम असले पाहिजेत;शेवटचा बिंदू ट्रान्समीटर सारखाच आहे, त्यांनी खूप कमी उर्जा वापरली पाहिजे.
मोठ्या इंटरफेरिंग सिग्नलचे आरएफ सर्किट सिम्युलेशन
मोठे हस्तक्षेप करणारे सिग्नल्स (ब्लॉकर) असतानाही रिसीव्हर्स लहान सिग्नलसाठी संवेदनशील असले पाहिजेत.जवळच्या चॅनेलमध्ये शक्तिशाली ट्रान्समीटर ब्रॉडकास्टिंगसह कमकुवत किंवा दूरचे ट्रान्समिट सिग्नल प्राप्त करण्याचा प्रयत्न करताना ही परिस्थिती उद्भवते.हस्तक्षेप करणारा सिग्नल अपेक्षित सिग्नलपेक्षा 60 ते 70 dB मोठा असू शकतो आणि रिसीव्हरच्या इनपुट टप्प्यात मोठ्या प्रमाणात कव्हरेजसह सामान्य सिग्नलचे रिसेप्शन अवरोधित करू शकतो किंवा रिसीव्हरला जास्त प्रमाणात आवाज निर्माण करू शकतो. इनपुट टप्पा.वर नमूद केलेल्या त्या दोन समस्या येऊ शकतात जर रिसीव्हर, इनपुट स्टेजमध्ये, हस्तक्षेपाच्या स्त्रोताद्वारे नॉनलाइनरिटीच्या प्रदेशात नेले जाते.या समस्या टाळण्यासाठी, रिसीव्हरचा पुढचा भाग खूप रेषीय असणे आवश्यक आहे.
म्हणून, रिसीव्हर पीसीबीची रचना करताना “रेखीयता” हा देखील महत्त्वाचा विचार आहे.रिसीव्हर हा एक अरुंद-बँड सर्किट असल्यामुळे, नॉनलाइनरिटी म्हणजे "इंटरमॉड्युलेशन डिस्टॉर्शन (इंटरमॉड्युलेशन डिस्टॉर्शन)" आकडेवारीचे मोजमाप करणे.यामध्ये इनपुट सिग्नल चालविण्यासाठी समान वारंवारतेच्या दोन साइन किंवा कोसाइन लहरी वापरणे आणि मध्यभागी (बँडमध्ये) स्थित, आणि नंतर त्याच्या इंटरमॉड्युलेशन विकृतीचे उत्पादन मोजणे समाविष्ट आहे.आणि मोठ्या प्रमाणावर, SPICE हे एक वेळ घेणारे आणि महाग सिम्युलेशन सॉफ्टवेअर आहे कारण विकृती समजून घेण्यासाठी इच्छित वारंवारता रिझोल्यूशन प्राप्त करण्यापूर्वी त्याला अनेक चक्रे पार पाडणे आवश्यक आहे.
लहान इच्छित सिग्नलचे आरएफ सर्किट सिम्युलेशन
लहान इनपुट सिग्नल शोधण्यासाठी रिसीव्हर अत्यंत संवेदनशील असणे आवश्यक आहे.सर्वसाधारणपणे, रिसीव्हरची इनपुट पॉवर 1 μV इतकी लहान असू शकते.रिसीव्हरची संवेदनशीलता त्याच्या इनपुट सर्किटद्वारे निर्माण होणाऱ्या आवाजामुळे मर्यादित असते.म्हणून, PCB साठी रिसीव्हर डिझाइन करताना आवाज हा एक महत्त्वाचा विचार आहे.शिवाय, सिम्युलेशन साधनांसह आवाजाचा अंदाज लावण्याची क्षमता असणे आवश्यक आहे.आकृती 1 एक सामान्य सुपरहिटेरोडायन (सुपरहेटेरोडायन) प्राप्तकर्ता आहे.प्राप्त सिग्नल प्रथम फिल्टर केला जातो आणि नंतर इनपुट सिग्नल कमी-आवाज अॅम्प्लिफायर (LNA) ने वाढविला जातो.या सिग्नलला इंटरमीडिएट फ्रिक्वेन्सी (IF) मध्ये रूपांतरित करण्यासाठी प्रथम स्थानिक ऑसिलेटर (LO) नंतर या सिग्नलमध्ये मिसळण्यासाठी वापरला जातो.फ्रंट-एंड (फ्रंट-एंड) सर्किट आवाज परिणामकारकता प्रामुख्याने LNA, मिक्सर (मिक्सर) आणि LO वर अवलंबून असते.जरी पारंपारिक SPICE आवाज विश्लेषणाचा वापर करून, आपण LNA आवाज शोधू शकता, परंतु मिक्सर आणि LO साठी, ते निरुपयोगी आहे, कारण या ब्लॉक्समधील आवाज, खूप मोठा LO सिग्नल गंभीरपणे प्रभावित होईल.
लहान इनपुट सिग्नलसाठी रिसीव्हर अत्यंत विस्तारित करणे आवश्यक आहे, सामान्यतः 120 dB पर्यंत वाढ करणे आवश्यक आहे.एवढ्या मोठ्या वाढीवर, आउटपुट (जोडपे) पासून परत इनपुटवर जोडलेले कोणतेही सिग्नल समस्या निर्माण करू शकतात.सुपर आउटलियर रिसीव्हर आर्किटेक्चर वापरण्याचे महत्त्वाचे कारण म्हणजे ते कपलिंगची शक्यता कमी करण्यासाठी अनेक फ्रिक्वेन्सींवर नफा वितरित करण्यास अनुमती देते.यामुळे प्रथम LO वारंवारता इनपुट सिग्नल फ्रिक्वेंसीपेक्षा वेगळी आहे, लहान इनपुट सिग्नलला मोठ्या हस्तक्षेप सिग्नल "प्रदूषण" प्रतिबंधित करू शकते.
वेगवेगळ्या कारणांमुळे, काही वायरलेस कम्युनिकेशन सिस्टीममध्ये, थेट रूपांतरण (थेट रूपांतरण) किंवा अंतर्गत भिन्नता (होमोडायन) आर्किटेक्चर अल्ट्रा-आउटर डिफरेंशियल आर्किटेक्चरची जागा घेऊ शकते.या आर्किटेक्चरमध्ये, RF इनपुट सिग्नल एका टप्प्यात थेट मूलभूत फ्रिक्वेंसीमध्ये रूपांतरित केला जातो, ज्यामुळे बहुतेक फायदा मूलभूत वारंवारतामध्ये होतो आणि LO इनपुट सिग्नलच्या समान वारंवारतेवर असतो.या प्रकरणात, थोड्या प्रमाणात कपलिंगचा प्रभाव समजून घेणे आवश्यक आहे आणि "स्ट्रे सिग्नल पथ" चे तपशीलवार मॉडेल स्थापित करणे आवश्यक आहे, जसे की: सब्सट्रेटद्वारे जोडणे, पॅकेज फूटप्रिंट आणि सोल्डर लाइन (बॉन्डवायर) दरम्यान जोडणे. , आणि पॉवर लाइन कपलिंगद्वारे कपलिंग.
समीप चॅनेल हस्तक्षेपाचे आरएफ सर्किट सिम्युलेशन
ट्रान्समीटरमध्ये विकृती देखील महत्वाची भूमिका बजावते.आउटपुट सर्किटमध्ये ट्रान्समीटरद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या नॉनलाइनरिटीमुळे प्रसारित सिग्नलची वारंवारता रुंदी जवळच्या चॅनेलमध्ये पसरू शकते.या घटनेला "स्पेक्ट्रल रीग्रोथ" म्हणतात.सिग्नल ट्रान्समीटरच्या पॉवर एम्पलीफायर (पीए) पर्यंत पोहोचण्यापूर्वी, त्याची बँडविड्थ मर्यादित आहे;तथापि, PA मधील "इंटरमॉड्युलेशन विकृती" मुळे बँडविड्थ पुन्हा वाढू शकते.जर बँडविड्थ खूप वाढली, तर ट्रान्समीटर त्याच्या शेजारच्या चॅनेलची उर्जा आवश्यकता पूर्ण करू शकणार नाही.डिजिटल मॉड्युलेशन सिग्नल प्रसारित करताना, स्पेक्ट्रमच्या स्पेक्ट्रमच्या पुन्हा वाढीचा अंदाज लावणे व्यावहारिकदृष्ट्या अशक्य आहे.ट्रान्समिशन ऑपरेशनचे सुमारे 1000 डिजिटल चिन्हे (प्रतीक) प्रातिनिधिक स्पेक्ट्रम मिळविण्यासाठी नक्कल करणे आवश्यक आहे आणि उच्च वारंवारता वाहक देखील एकत्र करणे आवश्यक आहे, यामुळे SPICE क्षणिक विश्लेषण अव्यवहार्य होईल.
पोस्ट वेळ: मार्च-31-2022