1. A rádiófrekvenciás áramkör szimulációjának rádiófrekvenciás interfésze
A vezeték nélküli adó és vevő fogalmilag két részre oszlik: alapfrekvenciára és rádiófrekvenciára. Az alapfrekvencia magában foglalja az adó bemeneti jelének és a vevő kimeneti jelének frekvenciatartományát. Az alapfrekvencia sávszélessége határozza meg azt az alapsebességet, amellyel az adatok a rendszerben áramolhatnak. Az alapfrekvenciát arra használjuk, hogy javítsuk az adatfolyam megbízhatóságát és csökkentsük az adó által az átviteli közegre gyakorolt terhelést egy adott adatátviteli sebesség mellett. Ezért sok jelfeldolgozási mérnöki ismeretre van szükség, ha egy alapfrekvenciás áramkört tervezünk egy NYÁK-ra. Az adó rádiófrekvenciás áramköre képes átalakítani és átalakítani a feldolgozott alapsáv jelet egy kijelölt csatornára, és ezt a jelet az átviteli közegbe injektálni. Éppen ellenkezőleg, a vevő rádiófrekvenciás áramköre képes megszerezni a jelet az átviteli közegből, átalakítani és csökkenteni a frekvenciát az alapfrekvenciára.
Az adónak két fő NYÁK-tervezési célja van: Az első az, hogy meghatározott teljesítményt kell továbbítaniuk, miközben a lehető legkevesebb energiát fogyasztják. A második az, hogy nem zavarhatják a szomszédos csatornákon lévő adó-vevők normál működését. Ami a vevőt illeti, három fő NYÁK-tervezési cél van: először is pontosan vissza kell állítaniuk a kis jeleket; másodszor képesnek kell lenniük a zavaró jelek eltávolítására a kívánt csatornán kívül; és végül, az adóhoz hasonlóan, nagyon kicsi energiát kell fogyasztaniuk.
2. A rádiófrekvenciás áramkör szimulációjának nagy interferencia jele
A vevőnek nagyon érzékenynek kell lennie a kis jelekre, még akkor is, ha nagy interferencia jelek vannak (akadályok). Ez a helyzet akkor fordul elő, amikor gyenge vagy nagy távolságú jelet próbál fogadni, és a közelben lévő erős adó a szomszédos csatornán sugároz. A zavaró jel lehet 60 ~ 70 dB-rel nagyobb, mint a várt jel, és nagy mennyiségű lefedettséggel használható a vevő bemeneti szakaszában, vagy a vevő a bemeneti szakaszban túlzott zajt generálhat a vétel blokkolásához. normális jelek. Ha a vevőt a bemeneti szakaszban az interferenciaforrás egy nemlineáris tartományba hajtja, akkor a fenti két probléma jelentkezik. E problémák elkerülése érdekében a vevő elülső végének nagyon lineárisnak kell lennie.
Ezért a "linearitás" szintén fontos szempont a vevő NYÁK-tervezésénél. Mivel a vevő keskeny sávú áramkör, a nem-linearitást az "intermodulációs torzítás" mérésével mérjük. Ez magában foglalja két, hasonló frekvenciájú, a középsávban elhelyezkedő szinusz- vagy koszinushullám használatát a bemeneti jel vezetésére, majd az intermoduláció szorzatának mérését. Általánosságban elmondható, hogy a SPICE egy idő- és költségigényes szimulációs szoftver, mert sok számítási ciklust kell végrehajtania a torzítás megértéséhez szükséges frekvenciafelbontás elérése érdekében.
3. Kis várható jel az RF áramkör szimulációjához
A vevőnek nagyon érzékenynek kell lennie a kis bemeneti jelek észlelésére. Általánosságban elmondható, hogy a vevő bemeneti teljesítménye akár 1 μV is lehet. A vevő érzékenységét a bemeneti áramköre által keltett zaj korlátozza. Ezért a zaj fontos szempont a vevő áramköri lapjának kialakításakor. Sőt, elengedhetetlen a zaj szimulációs eszközökkel történő előrejelzése. Az 1. ábra egy tipikus szuperheterodin vevő. Először a vett jelet leszűrjük, majd a bemenő jelet alacsony zajszintű erősítő (LNA) erősíti. Ezután az első helyi oszcillátor (LO) segítségével keverje össze ezt a jelet, hogy ezt a jelet közbenső frekvenciává (IF) alakítsa. A front-end áramkör zajteljesítménye főleg az LNA-tól, a keverőtől és az LO-tól függ. Habár a hagyományos SPICE zajelemzés képes megtalálni az LNA zaját, a keverő és az LO számára haszontalan, mert ezekben a blokkokban a zajra komoly hatással lesz a nagy LO jel.
A kicsi bemeneti jelhez a vevőnek nagyszerű erősítő funkcióval kell rendelkeznie, általában 120 dB erősítésre van szükség. Ilyen nagy erõsítés esetén bármilyen jel, amely a kimeneti terminálról visszakapcsolódik a bemeneti terminálra, problémákat okozhat. A szuperheterodin vevő architektúra használatának fontos oka az, hogy az erősítést több frekvenciában oszthatja el, hogy csökkentse a kapcsolás esélyét. Ezáltal az első LO frekvenciája eltér a bemeneti jel frekvenciájától, ami megakadályozhatja a nagy interferencia jelek "szennyeződését" a kis bemeneti jelek felé.
Különböző okokból néhány vezeték nélküli kommunikációs rendszerben a közvetlen átalakítás vagy a homodin architektúra helyettesítheti a szuperheterodin architektúrát. Ebben az architektúrában az RF bemeneti jelet egyetlen lépésben közvetlenül átalakítják az alapfrekvenciává. Ezért az erősítés nagy része az alapfrekvenciában van, és az LO és a bemeneti jel frekvenciája megegyezik. Ebben az esetben meg kell érteni a csatolás kis mennyiségének hatását, és meg kell állapítani a "kóbor jel útjának" részletes modelljét, például: az aljzaton, a csomagolócsapokon és az összekötő huzalokon (Bondwire) keresztüli összekapcsolás és az elektromos vezetéken keresztüli csatlakozás.
4. Szomszédos csatorna interferencia a rádiófrekvenciás áramkör szimulációjában
a torzítás szintén fontos szerepet játszik az adóban. Az adó által a kimeneti áramkörben generált nem-linearitás eloszthatja az átvitt jel sávszélességét a szomszédos csatornákban. Ezt a jelenséget "spektrális újratermelésnek" nevezik. Mielőtt a jel eljutna az adó teljesítményerősítőjébe (PA), sávszélessége korlátozott; de a PA "intermodulációs torzulása" a sávszélesség ismét növekedését fogja okozni. Ha a sávszélességet túlságosan megnövelik, az adó nem lesz képes kielégíteni a szomszédos csatornák teljesítményigényét. Digitálisan modulált jelek továbbításakor valójában lehetetlen a SPICE használatával megjósolni a spektrum további növekedését. Mivel körülbelül 1000 digitális szimbólum (szimbólum) van, az átviteli műveleteket szimulálni kell, hogy reprezentatív spektrumot kapjanak, és nagyfrekvenciás vivőket kell kombinálniuk, ami a SPICE tranziens elemzését kivitelezhetetlenné teszi.
Másik termék:
