Kuunganisha na kuvuja katika Mifumo ya RF

Ishara za kweli za Maisha RF

Ubunifu na uchambuzi wa RF unahitaji uelewa wa njia ngumu ambazo ishara za masafa ya juu hupitia mzunguko halisi.

Ubunifu wa RF unajulikana kuwa changamoto sana miongoni mwa subdisciplines kadhaa za uhandisi wa umeme. Sababu moja ya hii ni kutokubali kabisa kati ya ishara za umeme za kinadharia na ishara za mara kwa mara za sinusoidal.

Wakati fulani sote tunaanza kugundua kuwa vitu vilivyoboreshwa na waya na ishara zinazopatikana katika uchambuzi wa mzunguko wa kinadharia ni muhimu ingawa makadirio sahihi ya ukweli. Vipengele vina uvumilivu na utegemezi wa joto na mambo ya vimelea; waya zina upinzani, uwezo, na inductance; ishara zina kelele. Walakini, mizunguko kadhaa ya mafanikio imeundwa na kutekelezwa bila kuzingatia yoyote kwa maanani haya.

Mfano sawa wa mzunguko wa "capacitor" halisi; kwa masafa ya juu sana huwa kama tabia.

Hii inawezekana kwa sababu mizunguko mingi siku hizi inahusisha ishara za chini-kawaida au ishara za dijiti. Mifumo ya masafa ya chini hayana chini ya ishara zisizo za kawaida na tabia ya sehemu; kwa hivyo, mizunguko ya mzunguko wa chini huwa huelekeza sana kutoka kwa kazi tunayotarajia kulingana na uchambuzi wa kinadharia. 

Mifumo ya dijiti ya hali ya juu sana inakabiliwa na hali zisizo za kawaida, lakini athari za hizi zisizo kawaida huwa sio maarufu kwa sababu mawasiliano ya dijiti ni nguvu asili. 

Ishara ya dijiti inaweza kupata uharibifu mkubwa kama matokeo ya tabia isiyo ya kawaida ya mzunguko, lakini kwa muda mrefu kama mpokeaji bado anaweza kutofautisha kwa usahihi mantiki ya juu kutoka kwa mantiki ya chini, mfumo unashughulikia utendaji kamili.

Katika ulimwengu wa RF, kwa kweli, ishara sio za dijiti wala za frequency ya chini. Tabia ya ishara isiyotarajiwa inakuwa kawaida, na kila dB ya uunganisho wa sauti ya-hadi-kelele inapingana na anuwai iliyopunguzwa, au ubora wa chini wa sauti, au kiwango cha makosa kilichoongezeka.

Uwezo wa Kuunganisha
Ni muhimu kuelewa kwamba ishara za RF hazijiambatani na njia zilizokusudiwa za uzalishaji. Hii ni kweli hasa katika muktadha wa bodi zilizochapishwa za mzunguko, ambapo athari na vifaa vingi mara nyingi huwa na utengano mdogo wa mwili.

 

Mchoro wa kawaida wa mzunguko una vifaa, waya, na nafasi tupu kati. Mawazo ni kwamba ishara zinasafiri waya na haziwezi kupita kwenye nafasi tupu. Kwa ukweli, hata hivyo, nafasi hizo tupu zimejazwa na capacitors. Uwezo huundwa wakati waendeshaji wawili hutengwa na nyenzo ya kuhami joto, na ukaribu wa karibu wa mwili unaolingana na uwezo wa juu.

Vifungi huzuia DC na uwasilishaji wa hali ya juu kwa ishara za mzunguko wa chini. Kwa hivyo, tunaweza kupuuza zaidi au chini kupuuza uwezo huu wote ambao haujakusudiwa katika muktadha wa muundo wa masafa ya chini. Lakini uingiliaji hupungua kadri frequency inavyoongezeka; kwa masafa ya juu sana, PCB imejazwa na njia za chini za uingizwaji zilizowekwa na uwezo wa vimelea.

Redio ya kupokezana
Katika ulimwengu ulio bora, kila kifaa cha RF kina antenna moja. Kwa ukweli, kila conductor ni antenna kwa maana kwamba inaweza kutoa na kupokea mionzi ya umeme. Kwa hivyo, kuunganishwa kwa mionzi hutoa njia nyingine ambayo ishara za RF zinaweza kupita katika nafasi za kutokuwa na maadili kati ya alama za skimu.

Kama kawaida, shida hii inakuwa kubwa zaidi kama mzunguko unavyoongezeka. Antenna ni bora zaidi wakati urefu wake ni sehemu kubwa ya wimbi la ishara, na kwa hivyo athari ya PCB (ambayo kawaida ni fupi) ni shida zaidi wakati mikondo ya juu iko.

Neno "coupling radiated" linafaa zaidi wakati wa rejea athari za uwanja, yaani, kuingiliwa kwa kusababishwa na mionzi ya umeme ambayo haiko karibu na antenna. Wakati waendeshaji wanaoendesha na kupokea wanapotengwa na chini ya takriban takriban moja, mwingiliano unafanyika katika uwanja wa karibu. Katika hali hii shamba la magneti linatawala, na kwa hivyo neno sahihi zaidi ni "kuunganisha."

Uvujaji
Ishara ya RF ambayo inaungana katika sehemu zisizohitajika za mzunguko inaelezewa kama "kuvuja." Mfano mzuri wa kuvuja unaonyeshwa kwenye mchoro ufuatao:




Ishara ya oscillator (LO) ya eneo hulishwa moja kwa moja kwa pembejeo ya LO ya mixer; Hii ndio njia ya kukusudia ya kusudi. Wakati huo huo, ishara hupata njia ya kujitolea isiyo ya kukusudia na itaweza kuvuja ndani ya bandari nyingine ya kuingiza. Kuchanganya ishara mbili za mzunguko sawa na matokeo ya kukabiliana na DC (ukubwa wa kukabiliana hupungua kuelekea sifuri wakati tofauti ya awamu inakaribia 90 ° au-90 °). Kero hii ya DC inaleta changamoto kubwa ya kubuni kwa heshima na usanifu wa mpokeaji ambao hutafsiri ishara ya pembejeo moja kwa moja kutoka kwa masafa ya redio hadi masafa ya baseband.

Njia nyingine ya kuvuja ni kutoka kwa Mchanganyiko kwa njia ya amplifier ya kelele ya chini hadi antenna:


 

Lakini haishii hapo; ishara ya LO inaweza kusambazwa na antenna, kuonyeshwa na kitu cha nje, na kisha kupokelewa na antenna hiyo hiyo. Hii itazalisha tena kujichanganya mwenyewe na kusababisha kukabiliana kwa DC, lakini katika kesi hii kukabiliana kutatabirika sana-amplitude na polarity ya kukabiliana inaweza kuathiriwa na ukubwa unaobadilika wa ishara iliyoonyeshwa.

Wasafirishaji na Wapokeaji
Hali nyingine ambayo inaongoza kwa shida za kuvuja ni wakati kifaa cha RF kinajumuisha mpokeaji na mtu anayepitisha. Sehemu ya transmitter ina amplifier ya nguvu ambayo imeundwa kutuma ishara kali kwa antenna. Sehemu ya mpokeaji imeundwa kukuza na kubana saini za ishara ndogo sana. Kwa hivyo mtoaji hutoa nguvu ya juu, na mpokeaji hutoa unyeti wa hali ya juu.

Labda unaweza kuona ni wapi hii inaenda. Njia ya kuungana inaweza kuruhusu pato la PA kuvuja kwa mnyororo wa kupokea; hata ishara iliyowekwa sana ya PA inaweza kusababisha shida kwa mzunguko wa mpokeaji nyeti.

Rahisi, Duplex
Uvujaji wa PA-kwa-mpokeaji ni wasiwasi tu wakati mzunguko lazima uunga mkono usafirishaji na mapokezi wakati huo huo. Mfumo unaojumuisha vifaa kama vile - inayoitwa transceivers, kwa sababu vinaweza kufanya kazi kama viboreshaji na wapokeaji-unatajwa kuwa duplex kamili. Mfumo kamili-wa duplex huwezesha mawasiliano ya njia mbili wakati mmoja.

Mfumo wa nusu-duplex inasaidia tu mawasiliano yasiyo ya wakati mmoja wa wakati mmoja, ingawa vifaa vinavyotumiwa katika mfumo wa nusu-duplex bado ni vitambaa kwa sababu vinaweza kusambaza na kupokea. Na vifaa vya nusu-duplex hatutakiwi kuwa na wasiwasi juu ya kuvuja kutoka PA hadi kwa mpokeaji kwa sababu mnyororo wa kupokea haufanyi kazi wakati wa usafirishaji.

Mfumo wa mawasiliano wa njia moja wa RF unaitwa "rahisix." Mfano wa kawaida sana ni matangazo ya AM au FM; antenna ya kituo hupitisha, na redio ya gari inapokea.

Muhtasari

* Ishara za umeme za hali halisi na vifaa ni ngumu kutabiri na kuchambua kuliko wenzao wanaostahili; hii ni kweli haswa kwa ishara za analog za kiwango cha juu.

* Ishara za RF husafiri kwa urahisi kupitia njia za uzalishaji ambazo hazijakusudiwa iliyoundwa na coupling ya capacitive, coupling ya radi, na coupling ya induction.
* Harakati za ishara za RF kupitia njia za uzalishaji zisizotarajiwa inajulikana kama kuvuja.

* Mifumo ya RF inaweza kugawanywa katika vikundi vitatu vya jumla:

duplex kamili (wakati mmoja mawasiliano ya njia mbili)
nusu ya kurudia (mawasiliano ya njia mbili wakati huo huo)
rahisix (mawasiliano ya njia moja)

Acha ujumbe 

Orodha ujumbe