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PCB射頻電路的基礎(chǔ)特性有哪些

2020-08-21 | pdf | 0.08 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

  本文從射頻界面、小的期望信號(hào)、大的干擾信號(hào)、相鄰頻道的干擾四個(gè)方面解讀射頻電路四大基礎(chǔ)特性,并給出了在PCB設(shè)計(jì)過程中需要特別注意的重要因素。

  一、射頻電路仿真之射頻的界面

  無線發(fā)射器和接收器在概念上,可分為基頻與射頻兩個(gè)部份。基頻包含發(fā)射器的輸入信號(hào)之頻率范圍,也包含接收器的輸出信號(hào)之頻率范圍。基頻的頻寬決定了數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中可流動(dòng)的基本速率。基頻是用來改善數(shù)據(jù)流的可靠度,并在特定的數(shù)據(jù)傳輸率之下,減少發(fā)射器施加在傳輸媒介(transmission medium)的負(fù)荷。因此,PCB設(shè)計(jì)基頻電路時(shí),需要大量的信號(hào)處理工程知識(shí)。發(fā)射器的射頻電路能將已處理過的基頻信號(hào)轉(zhuǎn)換、升頻至指定的頻道中,并將此信號(hào)注入至傳輸媒體中。相反的,接收器的射頻電路能自傳輸媒體中取得信號(hào),并轉(zhuǎn)換、降頻成基頻。發(fā)射器有兩個(gè)主要的PCB設(shè)計(jì)目標(biāo):第一是它們必須盡可能在消耗最少功率的情況下,發(fā)射特定的功率。第二是它們不能干擾相鄰頻道內(nèi)的收發(fā)機(jī)之正常運(yùn)作。就接收器而言,有三個(gè)主要的PCB設(shè)計(jì)目標(biāo):首先,它們必須準(zhǔn)確地還原小信號(hào);第二,它們必須能去除期望頻道以外的干擾信號(hào);最后一點(diǎn)與發(fā)射器一樣,它們消耗的功率必須很小。

  二、射頻電路仿真之大的干擾信號(hào)

  接收器必須對(duì)小的信號(hào)很靈敏,即使有大的干擾信號(hào)(阻擋物)存在時(shí)。這種情況出現(xiàn)在嘗試接收一個(gè)微弱或遠(yuǎn)距的發(fā)射信號(hào),而其附近有強(qiáng)大的發(fā)射器在相鄰頻道中廣播。干擾信號(hào)可能比期待信號(hào)大60~70 dB,且可以在接收器的輸入階段以大量覆蓋的方式,或使接收器在輸入階段產(chǎn)生過多的噪聲量,來阻斷正常信號(hào)的接收。如果接收器在輸入階段,被干擾源驅(qū)使進(jìn)入非線性的區(qū)域,上述的那兩個(gè)問題就會(huì)發(fā)生。為避免這些問題,接收器的前端必須是非常線性的。因此,“線性”也是PCB設(shè)計(jì)接收器時(shí)的一個(gè)重要考慮因素。由于接收器是窄頻電路,所以非線性是以測量“交調(diào)失真(intermodulation distortion)”來統(tǒng)計(jì)的。這牽涉到利用兩個(gè)頻率相近,并位于中心頻帶內(nèi)(in band)的正弦波或余弦波來驅(qū)動(dòng)輸入信號(hào),然后再測量其交互調(diào)變的乘積。大體而言,SPICE是一種耗時(shí)耗成本的仿真軟件,因?yàn)樗仨殘?zhí)行許多次的循環(huán)運(yùn)算以后,才能得到所需要的頻率分辨率,以了解失真的情形。

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