射頻電路仿真之大的滋擾信號
吸收器必須對小的信號很敏捷,縱然有大的滋擾信號(攔截物)存在時。這種情況出如今實(shí)驗(yàn)吸收一個薄弱或遠(yuǎn)距的發(fā)射信號,而其相近有壯大的發(fā)射器在相鄰頻道中廣播。滋擾信號大概比等待信號大60~70dB,且可以在吸收器的輸入階段以大量籠罩的方法,或使吸收器在輸入階段產(chǎn)生過多的噪聲量,來阻斷正常信號的吸收。要是吸收器在輸入階段,被滋擾源驅(qū)策進(jìn)入非線性的地區(qū),上述的那兩個題目就會產(chǎn)生。為制止這些題目,吸收器的前端必須黑白常線性的。
因此,“線性”也是線路板計(jì)劃吸收器時的一個重要思量因素。由于吸收器是窄頻電路,以黑白線性因此丈量“交調(diào)失真(intermodulation distortion)”來統(tǒng)計(jì)的。這扳連到利用兩個頻率相近,并位于中央頻帶內(nèi)(in band)的正弦波或余弦波來驅(qū)動輸入信號,然后再丈量其交互調(diào)變的乘積。大要而言,SPICE是一種耗時耗本錢的仿真軟件,由于它必須實(shí)行很多次的循環(huán)運(yùn)算以后,才氣得到所必要的頻率辨別率,以相識失真的情況。
射頻電路仿真之小的盼望信號
吸收器必須很敏捷地偵測到小的輸入信號。一樣通常而言,吸收器的輸入功率可以小到1 μV。吸收器的敏捷度被它的輸入電路所產(chǎn)生的噪聲所限定。因此,噪聲是線路板計(jì)劃吸收器時的一個重要思量因素。并且,具備以仿真東西來預(yù)測噪聲的本領(lǐng)是不 可或缺的。附圖一是一個典范的超外差(superheterodyne)吸收器。吸收到的信號先顛末濾波,再以低噪聲放大器(LNA)將輸入信號放大。然后利用第一個當(dāng)?shù)卣袷幤?LO)與此信號混淆,以使此信號轉(zhuǎn)換成中頻(IF)。前端(front-end)電路的噪聲效能重要取決于LNA、混淆器(mixer)和LO。固然利用傳統(tǒng)的SPICE噪聲闡發(fā),可以探求到LNA的噪聲,但對付混淆器和LO而言,它倒是無用的,由于在這些區(qū)塊中的噪聲,會被很大的LO信號嚴(yán)峻地影響。
小的輸入信號要求吸收器必須具有極大的放大功效,通常必要120dB這么高的增益。在這么高的增益下,任何自輸出端耦合(couple)回到輸入真?zhèn)€信號都大概產(chǎn)生題目。利用超外差吸收器架構(gòu)的重要緣故原由是,它可以將增益漫衍在數(shù)個頻率里,以淘汰耦合的機(jī)率。這也使得第一個LO的頻率與輸入信號的頻率差別,可以防備大的滋擾信號“污染”到小的輸入信號。
由于差另外來由,在一些無線通訊體系中,直接轉(zhuǎn)換(direct conversion)或內(nèi)差(homodyne)架構(gòu)可以代替超外差架構(gòu)。在此架構(gòu)中,射頻輸入信號是在單一步調(diào)下直接轉(zhuǎn)換成基頻,因此,大部份的增益 都在基頻中,并且LO與輸入信號的頻率雷同。在這種情況下,必須相識少量耦合的影響力,并且必須創(chuàng)建起“雜散信號路徑(stray signal path)”的細(xì)致模子,譬如:穿過基板(substrate)的耦合、封裝腳位與焊線(bondwire)之間的耦合、和穿過電源線的耦合。射頻電路仿真之相鄰頻道的滋擾失真也在發(fā)射器中飾演偏重要的腳色。發(fā)射器在輸出電路所產(chǎn)生的非線性,大概使傳送信號的頻寬散布于相鄰的頻道中。這種征象稱為“頻譜的再發(fā)展 (spectral regrowth)”。在信號到達(dá)發(fā)射器的功率放大器(PA)之前,其頻寬被限定著;但在PA內(nèi)的“交調(diào)失真”會導(dǎo)致頻寬再次增長。要是頻寬增長的太多, 發(fā)射器將無法切合其相鄰頻道的功率要求。當(dāng)傳送數(shù)字調(diào)變信號時,現(xiàn)實(shí)上,是無法用SPICE來預(yù)測頻譜的再發(fā)展。由于約莫有1000個數(shù)字標(biāo)記 (symbol)的傳送作業(yè)必須被仿真,以求得代表性的頻譜,并且還必要聯(lián)合高頻率的載波,這些將使SPICE的瞬態(tài)闡發(fā)變得不切現(xiàn)實(shí)。 |