ഈ ലേഖനം നാല് വശങ്ങളിൽ നിന്ന് RF സർക്യൂട്ടുകളുടെ 4 അടിസ്ഥാന സവിശേഷതകൾ വിശദീകരിക്കുന്നു: RF ഇന്റർഫേസ്, ചെറിയ പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന സിഗ്നൽ, വലിയ ഇടപെടൽ സിഗ്നൽ, അടുത്തുള്ള ചാനലുകളിൽ നിന്നുള്ള ഇടപെടൽ, കൂടാതെ PCB ഡിസൈൻ പ്രക്രിയയിൽ പ്രത്യേക ശ്രദ്ധ ആവശ്യമുള്ള പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ നൽകുന്നു.
RF-ന്റെ ഇന്റർഫേസിന്റെ RF സർക്യൂട്ട് സിമുലേഷൻ
ആശയത്തിലെ വയർലെസ് ട്രാൻസ്മിറ്ററും റിസീവറും അടിസ്ഥാന ആവൃത്തിയുടെയും റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസിയുടെയും രണ്ട് ഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം.അടിസ്ഥാന ആവൃത്തിയിൽ ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലിന്റെ ആവൃത്തി ശ്രേണിയും റിസീവറിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് സിഗ്നലിന്റെ ആവൃത്തി ശ്രേണിയും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.അടിസ്ഥാന ആവൃത്തിയുടെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് സിസ്റ്റത്തിൽ ഡാറ്റ ഒഴുകാൻ കഴിയുന്ന അടിസ്ഥാന നിരക്ക് നിർണ്ണയിക്കുന്നു.ഡാറ്റാ ഫ്ലോയുടെ വിശ്വാസ്യത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ഒരു നിശ്ചിത ഡാറ്റ നിരക്കിൽ ട്രാൻസ്മിറ്റർ മീഡിയയിൽ ട്രാൻസ്മിറ്റർ ചുമത്തുന്ന ലോഡ് കുറയ്ക്കുന്നതിനും അടിസ്ഥാന ആവൃത്തി ഉപയോഗിക്കുന്നു.അതിനാൽ, അടിസ്ഥാന ഫ്രീക്വൻസി സർക്യൂട്ടിന്റെ പിസിബി രൂപകൽപ്പനയ്ക്ക് സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ് എഞ്ചിനീയറിംഗിനെക്കുറിച്ചുള്ള വിപുലമായ അറിവ് ആവശ്യമാണ്.ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ RF സർക്യൂട്ട് പ്രോസസ് ചെയ്ത അടിസ്ഥാന ഫ്രീക്വൻസി സിഗ്നലിനെ ഒരു നിർദ്ദിഷ്ട ചാനലിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുകയും ഉയർത്തുകയും ഈ സിഗ്നലിനെ ട്രാൻസ്മിഷൻ മീഡിയത്തിലേക്ക് കുത്തിവയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.നേരെമറിച്ച്, റിസീവറിന്റെ RF സർക്യൂട്ട് ട്രാൻസ്മിഷൻ മീഡിയയിൽ നിന്ന് സിഗ്നൽ നേടുകയും അതിനെ അടിസ്ഥാന ആവൃത്തിയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുകയും താഴ്ത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.
ട്രാൻസ്മിറ്ററുകൾക്ക് രണ്ട് പ്രധാന പിസിബി ഡിസൈൻ ലക്ഷ്യങ്ങളുണ്ട്: ആദ്യത്തേത്, സാധ്യമായ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം ചെയ്യുമ്പോൾ അവർ ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള വൈദ്യുതി പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യണം.രണ്ടാമത്തേത്, അടുത്തുള്ള ചാനലുകളിലെ ട്രാൻസ്‌സീവറിന്റെ സാധാരണ പ്രവർത്തനത്തിൽ അവർക്ക് ഇടപെടാൻ കഴിയില്ല എന്നതാണ്.റിസീവറിന്റെ കാര്യത്തിൽ, മൂന്ന് പ്രധാന പിസിബി ഡിസൈൻ ലക്ഷ്യങ്ങളുണ്ട്: ആദ്യം, അവർ ചെറിയ സിഗ്നലുകൾ കൃത്യമായി പുനഃസ്ഥാപിക്കണം;രണ്ടാമതായി, ആവശ്യമുള്ള ചാനലിന് പുറത്തുള്ള ഇടപെടൽ സിഗ്നലുകൾ നീക്കം ചെയ്യാൻ അവർക്ക് കഴിയണം;അവസാന പോയിന്റ് ട്രാൻസ്മിറ്ററിന് സമാനമാണ്, അവ വളരെ കുറച്ച് വൈദ്യുതി മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കാവൂ.
വലിയ ഇടപെടൽ സിഗ്നലുകളുടെ RF സർക്യൂട്ട് സിമുലേഷൻ
വലിയ ഇടപെടൽ സിഗ്നലുകൾ (ബ്ലോക്കറുകൾ) ഉള്ളപ്പോൾ പോലും റിസീവറുകൾ ചെറിയ സിഗ്നലുകളോട് സംവേദനക്ഷമതയുള്ളവരായിരിക്കണം.അടുത്തുള്ള ചാനലിൽ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുന്ന ശക്തമായ ട്രാൻസ്മിറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് ദുർബലമായ അല്ലെങ്കിൽ വിദൂര ട്രാൻസ്മിറ്റ് സിഗ്നൽ സ്വീകരിക്കാൻ ശ്രമിക്കുമ്പോഴാണ് ഈ സാഹചര്യം ഉണ്ടാകുന്നത്.തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന സിഗ്നൽ പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന സിഗ്നലിനേക്കാൾ 60 മുതൽ 70 ഡിബി വരെ വലുതായിരിക്കാം, കൂടാതെ റിസീവറിന്റെ ഇൻപുട്ട് ഘട്ടത്തിൽ സാധാരണ സിഗ്നലിന്റെ സ്വീകരണം വലിയ അളവിലുള്ള കവറേജ് ഉപയോഗിച്ച് തടയാം അല്ലെങ്കിൽ റിസീവറിന് അമിതമായ ശബ്ദം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. ഇൻപുട്ട് ഘട്ടം.റിസീവർ, ഇൻപുട്ട് ഘട്ടത്തിൽ, ഇടപെടലിന്റെ ഉറവിടം വഴി നോൺ-ലീനിയാരിറ്റിയുടെ മേഖലയിലേക്ക് നയിക്കപ്പെടുകയാണെങ്കിൽ മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച രണ്ട് പ്രശ്നങ്ങൾ ഉണ്ടാകാം.ഈ പ്രശ്നങ്ങൾ ഒഴിവാക്കാൻ, റിസീവറിന്റെ മുൻഭാഗം വളരെ രേഖീയമായിരിക്കണം.
അതിനാൽ, റിസീവർ പിസിബി രൂപകൽപന ചെയ്യുമ്പോൾ "ലീനിയറിറ്റി" എന്നത് ഒരു പ്രധാന പരിഗണനയാണ്.റിസീവർ ഒരു നാരോ-ബാൻഡ് സർക്യൂട്ട് ആയതിനാൽ, സ്ഥിതിവിവരക്കണക്കുകൾക്ക് "ഇന്റർമോഡുലേഷൻ ഡിസ്റ്റോർഷൻ (ഇന്റർമോഡുലേഷൻ ഡിസ്റ്റോർഷൻ)" അളക്കുക എന്നതാണ് നോൺലീനിയാരിറ്റി.ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിന് സമാനമായ ആവൃത്തിയിലുള്ള രണ്ട് സൈൻ അല്ലെങ്കിൽ കോസൈൻ തരംഗങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് മധ്യ ബാൻഡിൽ (ബാൻഡിൽ) സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് അതിന്റെ ഇന്റർമോഡുലേഷൻ വികലതയുടെ ഉൽപ്പന്നം അളക്കുന്നത് ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.വലിയതോതിൽ, സ്പൈസ് സമയമെടുക്കുന്നതും ചെലവേറിയതുമായ ഒരു സിമുലേഷൻ സോഫ്‌റ്റ്‌വെയറാണ്, കാരണം വികലത മനസ്സിലാക്കാൻ ആവശ്യമായ ഫ്രീക്വൻസി റെസലൂഷൻ ലഭിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് അത് നിരവധി സൈക്കിളുകൾ നടത്തേണ്ടതുണ്ട്.
ആവശ്യമുള്ള ചെറിയ സിഗ്നലിന്റെ RF സർക്യൂട്ട് സിമുലേഷൻ
ചെറിയ ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലുകൾ കണ്ടെത്തുന്നതിന് റിസീവർ വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആയിരിക്കണം.പൊതുവേ, റിസീവറിന്റെ ഇൻപുട്ട് പവർ 1 μV വരെ ചെറുതായിരിക്കും.റിസീവറിന്റെ സംവേദനക്ഷമത അതിന്റെ ഇൻപുട്ട് സർക്യൂട്ട് സൃഷ്ടിക്കുന്ന ശബ്ദത്താൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.അതിനാൽ, പിസിബിക്കായി ഒരു റിസീവർ രൂപകൽപന ചെയ്യുമ്പോൾ ശബ്ദം ഒരു പ്രധാന പരിഗണനയാണ്.മാത്രമല്ല, സിമുലേഷൻ ടൂളുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ശബ്ദം പ്രവചിക്കാനുള്ള കഴിവ് അത്യാവശ്യമാണ്.ചിത്രം 1 ഒരു സാധാരണ സൂപ്പർഹീറ്ററോഡൈൻ (സൂപ്പർഹെറ്ററോഡൈൻ) റിസീവറാണ്.ലഭിച്ച സിഗ്നൽ ആദ്യം ഫിൽട്ടർ ചെയ്യുകയും ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ഒരു ലോ-നോയിസ് ആംപ്ലിഫയർ (LNA) ഉപയോഗിച്ച് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.ഈ സിഗ്നലിനെ ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ഫ്രീക്വൻസിയിലേക്ക് (IF) പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിന് ഈ സിഗ്നലുമായി മിക്സ് ചെയ്യാൻ ആദ്യത്തെ ലോക്കൽ ഓസിലേറ്റർ (LO) ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഫ്രണ്ട്-എൻഡ് (ഫ്രണ്ട്-എൻഡ്) സർക്യൂട്ട് നോയിസ് ഫലപ്രാപ്തി പ്രധാനമായും LNA, മിക്സർ (മിക്സർ), LO എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.പരമ്പരാഗത സ്പൈസ് നോയ്‌സ് അനാലിസിസ് ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, നിങ്ങൾക്ക് എൽഎൻഎ നോയ്‌സ് തിരയാം, പക്ഷേ മിക്സറിനും എൽ‌ഒയ്ക്കും ഇത് ഉപയോഗശൂന്യമാണ്, കാരണം ഈ ബ്ലോക്കുകളിലെ ശബ്ദം വളരെ വലിയ LO സിഗ്നലിനെ ഗുരുതരമായി ബാധിക്കും.
ചെറിയ ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലിന് റിസീവർ വളരെ ആംപ്ലിഫൈ ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്, സാധാരണയായി 120 ഡിബി വരെ ഉയർന്ന നേട്ടം ആവശ്യമാണ്.ഇത്രയും ഉയർന്ന നേട്ടത്തിൽ, ഔട്ട്പുട്ടിൽ നിന്ന് (ദമ്പതികൾ) ഇൻപുട്ടിലേക്ക് തിരികെ വരുന്ന ഏത് സിഗ്നലും പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കും.സൂപ്പർ ഔട്ട്‌ലിയർ റിസീവർ ആർക്കിടെക്ചർ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന കാരണം, കപ്ലിംഗ് സാധ്യത കുറയ്ക്കുന്നതിന് ലാഭം നിരവധി ഫ്രീക്വൻസികളിൽ വിതരണം ചെയ്യാൻ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു എന്നതാണ്.ഇത് ആദ്യത്തെ LO ഫ്രീക്വൻസി ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ഫ്രീക്വൻസിയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാക്കുന്നു, ചെറിയ ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലിലേക്ക് വലിയ ഇടപെടൽ സിഗ്നൽ "മലിനീകരണം" തടയാൻ കഴിയും.
വ്യത്യസ്ത കാരണങ്ങളാൽ, ചില വയർലെസ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, നേരിട്ടുള്ള പരിവർത്തനം (നേരിട്ടുള്ള പരിവർത്തനം) അല്ലെങ്കിൽ ആന്തരിക ഡിഫറൻഷ്യൽ (ഹോമോഡൈൻ) ആർക്കിടെക്ചറിന് അൾട്രാ-ഔട്ടർ ഡിഫറൻഷ്യൽ ആർക്കിടെക്ചറിന് പകരം വയ്ക്കാൻ കഴിയും.ഈ ആർക്കിടെക്ചറിൽ, RF ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ഒരു ഘട്ടത്തിൽ നേരിട്ട് അടിസ്ഥാന ആവൃത്തിയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ നേട്ടത്തിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും അടിസ്ഥാന ആവൃത്തിയിലും LO ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലിന്റെ അതേ ആവൃത്തിയിലുമാണ്.ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ചെറിയ അളവിലുള്ള കപ്ലിംഗിന്റെ ആഘാതം മനസ്സിലാക്കുകയും "തെറ്റിയ സിഗ്നൽ പാത" യുടെ വിശദമായ മാതൃക സ്ഥാപിക്കുകയും വേണം, ഇനിപ്പറയുന്നവ: അടിവസ്ത്രത്തിലൂടെ ബന്ധിപ്പിക്കൽ, പാക്കേജ് കാൽപ്പാടിനും സോൾഡർ ലൈനും (ബോണ്ട്വയർ) , ഒപ്പം പവർ ലൈൻ കപ്ലിംഗിലൂടെ കപ്ലിംഗ്.
അടുത്തുള്ള ചാനൽ ഇടപെടലിന്റെ RF സർക്യൂട്ട് സിമുലേഷൻ
ട്രാൻസ്മിറ്ററിൽ വക്രീകരണവും ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.ഔട്ട്പുട്ട് സർക്യൂട്ടിലെ ട്രാൻസ്മിറ്റർ സൃഷ്ടിക്കുന്ന നോൺ-ലീനിയാരിറ്റി, ട്രാൻസ്മിറ്റ് ചെയ്ത സിഗ്നലിന്റെ ഫ്രീക്വൻസി വീതി അടുത്തുള്ള ചാനലുകളിലുടനീളം വ്യാപിക്കാൻ കാരണമായേക്കാം.ഈ പ്രതിഭാസത്തെ "സ്പെക്ട്രൽ റീഗ്രോത്ത്" എന്ന് വിളിക്കുന്നു.സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ പവർ ആംപ്ലിഫയറിൽ (PA) എത്തുന്നതിന് മുമ്പ്, അതിന്റെ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് പരിമിതമാണ്;എന്നിരുന്നാലും, PA-യിലെ "ഇന്റർമോഡുലേഷൻ ഡിസ്റ്റോർഷൻ" ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് വീണ്ടും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു.ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് വളരെയധികം വർദ്ധിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ട്രാൻസ്മിറ്ററിന് അതിന്റെ അയൽ ചാനലുകളുടെ പവർ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയില്ല.ഒരു ഡിജിറ്റൽ മോഡുലേഷൻ സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിറ്റ് ചെയ്യുമ്പോൾ, സ്പൈസ് ഉപയോഗിച്ച് സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ പുനർ-വളർച്ച പ്രവചിക്കുന്നത് പ്രായോഗികമായി അസാധ്യമാണ്.ഒരു പ്രതിനിധി സ്പെക്ട്രം ലഭിക്കുന്നതിന് ട്രാൻസ്മിഷൻ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഏകദേശം 1000 ഡിജിറ്റൽ ചിഹ്നങ്ങൾ (ചിഹ്നം) അനുകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്, കൂടാതെ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി കാരിയർ സംയോജിപ്പിക്കേണ്ടതും ആവശ്യമാണ്, ഇത് സ്പൈസ് താൽക്കാലിക വിശകലനം അപ്രായോഗികമാക്കും.
പോസ്റ്റ് സമയം: മാർച്ച്-31-2022