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4大方面教你如何设计射频电路

时期:2021-05-03 21:53 点击数:
本文摘要:无线发射器和接收器在概念上,可分成基频与射频两个部份。基频包括发射器的输出信号之频率范围,也包括接收器的输入信号之频率范围。 基频的频宽要求了数据在系统中可流动的基本速率。基频是用来提高数据流的可靠度,并在特定的数据传输率之下,增加发射器产生在传输媒介(transmissionmedium)的负荷。因此,PCB设计基频电路时,必须大量的信号处理工程科学知识。 发射器的射频电路能将已处置过的基频信号切换、升至频至登录的频道中,并将此信号流经至传输媒体中。

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无线发射器和接收器在概念上,可分成基频与射频两个部份。基频包括发射器的输出信号之频率范围,也包括接收器的输入信号之频率范围。

基频的频宽要求了数据在系统中可流动的基本速率。基频是用来提高数据流的可靠度,并在特定的数据传输率之下,增加发射器产生在传输媒介(transmissionmedium)的负荷。因此,PCB设计基频电路时,必须大量的信号处理工程科学知识。

发射器的射频电路能将已处置过的基频信号切换、升至频至登录的频道中,并将此信号流经至传输媒体中。忽略的,接收器的射频电路能自传输媒体中获得信号,并切换、降频成基频。  发射器有两个主要的PCB设计目标:第一是它们必需尽量在消耗最多功率的情况下,升空特定的功率。第二是它们无法阻碍邻接频道内的收发机之长时间运作。

就接收器而言,有三个主要的PCB设计目标:首先,它们必需精确地还原成小信号;第二,它们必需能除去希望频道以外的干扰信号;最后一点与发射器一样,它们消耗的功率必需较小。    射频电路仿真之大的干扰信号  接收器必需对小的信号很灵敏,即使都有的干扰信号(挡住物)不存在时。这种情况经常出现在尝试接管一个黯淡或远距的升空信号,而其附近有强劲的发射器在邻接频道中广播。

干扰信号有可能比期望信号大60~70dB,且可以在接收器的输出阶段以大量覆盖面积的方式,或使接收器在输出阶段产生过多的噪声量,来切断长时间信号的接管。如果接收器在输出阶段,被干扰源抗拒转入非线性的区域,上述的那两个问题就不会再次发生。为防止这些问题,接收器的前端必需是十分线性的。

  因此,线性也是PCB设计接收器时的一个最重要考虑到因素。由于接收器是窄频电路,所以非线性是以测量交调杂讯(intermodulationdistortion)来统计资料的。

这牵涉到利用两个频率相似,并坐落于中心频带内(inband)的正弦波或余弦波来驱动输出信号,然后再行测量其交互调变的乘积。大体而言,SPICE是一种耗时乏成本的建模软件,因为它必需继续执行许多次的循环运算以后,才能获得所必须的频率分辨率,以理解失知道情形。

  射频电路仿真之小的希望信号  接收器必需很灵敏地探测到小的输出信号。一般而言,接收器的输出功率可以小到1V。接收器的灵敏度被它的输出电路所产生的噪声所容许。因此,噪声是PCB设计接收器时的一个最重要考虑到因素。

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而且,不具备以建模工具来预测噪声的能力是不可或缺的。附图一是一个典型的超外差(superheterodyne)接收器。接管到的信号再行经过滤波,再行以低噪声放大器(LNA)将输出信号缩放。

然后利用第一个本地振荡器(LO)与此信号混合,以使此信号转换成中频(IF)。前端(front-end)电路的噪声效能主要各不相同LNA、混合器(mixer)和LO。

虽然用于传统的SPICE噪声分析,可以找寻到LNA的噪声,但对于混合器和LO而言,它毕竟多余的,因为在这些区块中的噪声,不会被相当大的LO信号相当严重地影响。


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