射頻電路仿真之射頻的界面

　　無線發(fā)射器和吸收器在觀點(diǎn)上，可分為基頻與射頻兩個部份?；l包羅發(fā)射器的輸入信號之頻率范疇，也包羅吸收器的輸出信號之頻率范疇?；l的頻寬決定了數(shù)據(jù)在體系中可活動的根本速率。基頻是用來改進(jìn)數(shù)據(jù)流的可靠度，并在特定的數(shù)據(jù)傳輸率之下，淘汰發(fā)射器施加在傳輸前言(transmission medium)的負(fù)荷。因此，PCB計劃基頻電路時，必要大量的信號處置處罰工程知識。發(fā)射器的射頻電路能將已處置處罰過的基頻信號轉(zhuǎn)換、升頻至指定的頻道中，并將此信號注入至傳輸媒體中。相反的，吸收器的射頻電路能自傳輸媒體中取得信號，并轉(zhuǎn)換、降頻成基頻。

　　發(fā)射器有兩個重要的PCB計劃目的：第一是它們必須盡大概在斲喪最少功率的情況下，發(fā)射特定的功率。第二是它們不醒目擾相鄰頻道內(nèi)的收發(fā)機(jī)之正常運(yùn)作。就吸收器而言，有三個重要的PCB計劃目的：起首，它們必須正確地還原小信號;第二，它們必須能去除盼望頻道以外的滋擾信號;末了一點(diǎn)與發(fā)射器一樣，它們斲喪的功率必須很小。

　　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。這種情況出如今實驗吸收一個薄弱或遠(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PCB計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PCB計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)是不行或缺的。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。