یہ مضمون چار پہلوؤں سے RF سرکٹس کی 4 بنیادی خصوصیات کی وضاحت کرتا ہے: RF انٹرفیس، چھوٹے متوقع سگنل، بڑے مداخلت کے سگنل، اور ملحقہ چینلز سے مداخلت، اور اہم عوامل بتاتے ہیں جن پر PCB ڈیزائن کے عمل میں خصوصی توجہ کی ضرورت ہے۔
RF کے انٹرفیس کا RF سرکٹ تخروپن
وائرلیس ٹرانسمیٹر اور رسیور تصور میں، بنیادی تعدد اور ریڈیو فریکوئنسی کے دو حصوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے.بنیادی فریکوئنسی ٹرانسمیٹر کے ان پٹ سگنل کی فریکوئنسی رینج اور ریسیور کے آؤٹ پٹ سگنل کی فریکوئنسی رینج پر مشتمل ہے۔بنیادی تعدد کی بینڈوتھ بنیادی شرح کا تعین کرتی ہے جس پر سسٹم میں ڈیٹا بہہ سکتا ہے۔بنیادی فریکوئنسی کا استعمال ڈیٹا کے بہاؤ کی وشوسنییتا کو بہتر بنانے اور ٹرانسمیشن میڈیم پر ٹرانسمیشن کے ذریعے عائد کردہ ڈیٹا کی شرح کو کم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔لہذا، بنیادی فریکوئنسی سرکٹ کے پی سی بی ڈیزائن کے لیے سگنل پروسیسنگ انجینئرنگ کے وسیع علم کی ضرورت ہوتی ہے۔ٹرانسمیٹر کی RF سرکٹری پروسیس شدہ بنیادی فریکوئنسی سگنل کو ایک مخصوص چینل میں بدلتی ہے اور اس کو بڑھاتی ہے اور اس سگنل کو ٹرانسمیشن میڈیم میں داخل کرتی ہے۔اس کے برعکس، وصول کنندہ کی RF سرکٹری ٹرانسمیشن میڈیا سے سگنل حاصل کرتی ہے اور اسے بنیادی فریکوئنسی میں تبدیل اور گھٹا دیتی ہے۔
ٹرانسمیٹر کے پی سی بی ڈیزائن کے دو اہم اہداف ہوتے ہیں: پہلا یہ ہے کہ انہیں کم سے کم بجلی استعمال کرتے ہوئے ایک مخصوص مقدار میں بجلی منتقل کرنی چاہیے۔دوسرا یہ ہے کہ وہ ملحقہ چینلز میں ٹرانسیور کے عام آپریشن میں مداخلت نہیں کر سکتے۔وصول کنندہ کے لحاظ سے، پی سی بی کے ڈیزائن کے تین اہم اہداف ہیں: سب سے پہلے، انہیں چھوٹے سگنلز کو درست طریقے سے بحال کرنا ہوگا۔دوسرا، وہ مطلوبہ چینل کے باہر مداخلت کے سگنلز کو ہٹانے کے قابل ہونا چاہیے؛آخری نقطہ ٹرانسمیٹر کے طور پر ایک ہی ہے، وہ بہت کم بجلی استعمال کرنا ضروری ہے.
بڑے مداخلت کرنے والے سگنلز کا RF سرکٹ تخروپن
وصول کنندگان کو چھوٹے سگنلز کے لیے حساس ہونا چاہیے، یہاں تک کہ جب بڑے مداخلت کرنے والے سگنلز (بلاکرز) موجود ہوں۔یہ صورت حال اس وقت پیدا ہوتی ہے جب قریبی چینل میں ایک طاقتور ٹرانسمیٹر براڈکاسٹنگ کے ساتھ کمزور یا دور ٹرانسمٹ سگنل حاصل کرنے کی کوشش کی جاتی ہے۔مداخلت کرنے والا سگنل متوقع سگنل سے 60 سے 70 ڈی بی بڑا ہو سکتا ہے اور وصول کنندہ کے ان پٹ مرحلے میں بڑی مقدار میں کوریج کے ساتھ عام سگنل کے استقبال کو روک سکتا ہے یا وصول کنندہ کو ضرورت سے زیادہ شور پیدا کرنے کا سبب بن سکتا ہے۔ ان پٹ مرحلہمذکورہ بالا دو مسائل اس صورت میں پیدا ہو سکتے ہیں جب وصول کنندہ، ان پٹ مرحلے میں، مداخلت کے ذریعہ سے نان لائنیرٹی کے علاقے میں چلا جائے۔ان مسائل سے بچنے کے لیے، ریسیور کا اگلا حصہ بہت لکیری ہونا چاہیے۔
لہذا، ریسیور پی سی بی کو ڈیزائن کرتے وقت "لینیرٹی" بھی ایک اہم غور ہے۔چونکہ وصول کنندہ ایک تنگ بینڈ سرکٹ ہے، اس لیے نان لائنیرٹی کو شماریات میں "انٹرموڈولیشن ڈسٹورشن (انٹرموڈولیشن ڈسٹورشن)" کی پیمائش کرنا ہے۔اس میں ان پٹ سگنل کو چلانے کے لیے ایک جیسی فریکوئنسی کی دو سائن یا کوزائن لہروں کا استعمال کرنا اور سینٹر بینڈ (بینڈ میں) میں واقع ہے، اور پھر اس کے انٹرموڈولیشن ڈسٹورشن کی پیداوار کی پیمائش کرنا شامل ہے۔مجموعی طور پر، SPICE ایک وقت گزارنے والا اور مہنگا سمولیشن سافٹ ویئر ہے کیونکہ اسے مسخ کو سمجھنے کے لیے مطلوبہ فریکوئنسی ریزولوشن حاصل کرنے سے پہلے کئی چکر لگانے پڑتے ہیں۔
چھوٹے مطلوبہ سگنل کا RF سرکٹ تخروپن
چھوٹے ان پٹ سگنلز کا پتہ لگانے کے لیے رسیور کو بہت حساس ہونا چاہیے۔عام طور پر، رسیور کی ان پٹ پاور 1 μV جتنی چھوٹی ہو سکتی ہے۔رسیور کی حساسیت اس کے ان پٹ سرکٹ سے پیدا ہونے والے شور سے محدود ہے۔لہذا، پی سی بی کے لیے رسیور ڈیزائن کرتے وقت شور ایک اہم خیال ہے۔مزید یہ کہ، نقلی ٹولز کے ساتھ شور کی پیش گوئی کرنے کی صلاحیت کا ہونا ضروری ہے۔شکل 1 ایک عام سپر ہیٹروڈائن (سپر ہیٹروڈائن) وصول کنندہ ہے۔موصول ہونے والے سگنل کو پہلے فلٹر کیا جاتا ہے اور پھر ان پٹ سگنل کو کم شور والے یمپلیفائر (LNA) سے بڑھا دیا جاتا ہے۔اس سگنل کو انٹرمیڈیٹ فریکوئنسی (IF) میں تبدیل کرنے کے لیے پہلے مقامی آسکیلیٹر (LO) کو پھر اس سگنل کے ساتھ ملانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔فرنٹ اینڈ (سامنے کے آخر میں) سرکٹ شور کی تاثیر بنیادی طور پر ایل این اے، مکسر (مکسر) اور ایل او پر منحصر ہے۔روایتی مسالا شور تجزیہ کے استعمال، آپ LNA شور کے لئے دیکھ سکتے ہیں، لیکن مکسر اور LO کے لئے، یہ بیکار ہے، کیونکہ ان بلاکس میں شور، ایک بہت بڑی LO سگنل ہو جائے گا سنجیدگی سے متاثر.
چھوٹے ان پٹ سگنل کے لیے رسیور کو انتہائی وسیع کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، عام طور پر 120 dB تک زیادہ حاصل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔اتنے زیادہ فائدے پر، آؤٹ پٹ (جوڑے) سے واپس ان پٹ تک کوئی بھی سگنل مسائل پیدا کر سکتا ہے۔سپر آؤٹ لیئر ریسیور آرکیٹیکچر کو استعمال کرنے کی اہم وجہ یہ ہے کہ یہ جوڑے کے امکانات کو کم کرنے کے لیے حاصل کو کئی فریکوئنسیوں پر تقسیم کرنے کی اجازت دیتا ہے۔اس سے پہلی LO فریکوئنسی ان پٹ سگنل فریکوئنسی سے مختلف ہوتی ہے، چھوٹے ان پٹ سگنل میں بڑے مداخلت والے سگنل "آلودگی" کو روک سکتی ہے۔
مختلف وجوہات کی بناء پر، کچھ وائرلیس مواصلاتی نظاموں میں، براہ راست تبدیلی (براہ راست تبدیلی) یا اندرونی تفریق (ہوموڈائن) فن تعمیر الٹرا آؤٹر ڈیفرینشل فن تعمیر کی جگہ لے سکتا ہے۔اس آرکیٹیکچر میں، RF ان پٹ سگنل کو ایک ہی قدم میں براہ راست بنیادی فریکوئنسی میں تبدیل کر دیا جاتا ہے، تاکہ زیادہ تر فائدہ بنیادی فریکوئنسی میں ہو اور LO ان پٹ سگنل کی فریکوئنسی پر ہو۔اس صورت میں، جوڑے کی تھوڑی مقدار کے اثرات کو سمجھنا ضروری ہے اور "آوارہ سگنل پاتھ" کا ایک تفصیلی ماڈل قائم کیا جانا چاہیے، جیسے: سبسٹریٹ کے ذریعے جوڑنا، پیکیج فٹ پرنٹ اور سولڈر لائن کے درمیان جوڑا (بانڈ وائر) ، اور پاور لائن یوگمن کے ذریعے یوگمن.
ملحقہ چینل کی مداخلت کا آر ایف سرکٹ سمولیشن
تحریف ٹرانسمیٹر میں بھی اہم کردار ادا کرتی ہے۔آؤٹ پٹ سرکٹ میں ٹرانسمیٹر کے ذریعے پیدا ہونے والی نان لائنیرٹی ٹرانسمیٹڈ سگنل کی فریکوئنسی چوڑائی کو ملحقہ چینلز میں پھیلانے کا سبب بن سکتی ہے۔اس رجحان کو "سپیکٹرل ریگروتھ" کہا جاتا ہے۔اس سے پہلے کہ سگنل ٹرانسمیٹر کے پاور ایمپلیفائر (PA) تک پہنچ جائے، اس کی بینڈوتھ محدود ہے۔تاہم، PA میں "intermodulation distortion" بینڈوتھ کو دوبارہ بڑھانے کا سبب بنتا ہے۔اگر بینڈوڈتھ بہت زیادہ بڑھ جاتی ہے، تو ٹرانسمیٹر اپنے پڑوسی چینلز کی بجلی کی ضروریات کو پورا نہیں کر سکے گا۔ڈیجیٹل ماڈیولیشن سگنل کی ترسیل کرتے وقت، سپیکٹرم کے دوبارہ بڑھنے کی SPICE کے ساتھ پیشین گوئی کرنا عملی طور پر ناممکن ہے۔کیونکہ ٹرانسمیشن آپریشن کے تقریباً 1000 ڈیجیٹل سمبلز (علامت) کو نمائندہ سپیکٹرم حاصل کرنے کے لیے نقل کیا جانا چاہیے، اور ہائی فریکوئنسی کیریئر کو بھی جوڑنے کی ضرورت ہے، اس لیے یہ SPICE عارضی تجزیہ کو ناقابل عمل بنا دیں گے۔
پوسٹ ٹائم: مارچ 31-2022