信封电路设计和布局建议

振幅调制是用于编码信息在1900年初的无线电信号,并一直持续到今天。我不太听广播,除非我在长途旅行。调频和卫星无线电信号的地区开始消退,我通常可以挑选一些体面的电台在一个车站。

每个人都有至少一个移动设备,通过无线连接到互联网,我计划仍用于编码数据通过空气发送GHz频率。更复杂的技术用于无线系统,光纤系统,在其他需要传输数字数据的应用程序或一个使用一些高频率载波信号的模拟信号。这些系统的核心是一个信封电路,它允许包络信号的提取和检索所需的信息。

信封在调幅电路方案

任何调制模拟信号,无线传输,在纤维,或铜,可以分解成两个信号(或三个立体声调频收音机信号):载波信号,“携带”信息在一个特定的频率,和较低的频率调制信号,其中包含所需的信息。这形成了一个“信封”载波信号上叠加。

一旦被调制信号接收器,信封电路(也称为一个包络检波器)旨在提取包络信号。最简单的形式是on-off-keying,可以用来编码数字数据,只需把调制模拟信号。调制的存在与否是解释为数字数据。一个简单的信封电路用于解调接收AM信号如下所示。

一个简单的信封中提取包络信号的电路从一个信号

在上面的RC滤波电路,RC时间常数将限制的响应信号包络波形的变化。如果RC时间常数太长,电容器将不能放电以同样的速度随着包络线的变化。这导致失败的包络检波,提取信封包含一些残留的涟漪。相比电源设计,涟漪应尽可能短,密切与载波信号重叠。

剩余脉动电路在一个信封里

当你开始使用一个更复杂的调制方案64正交调幅(64 - qam)或256 - qam,您现在可以编码6或8位的数据,分别由调制载波信号的振幅和相位。信封电路为更先进的调制方案,多个调制信号是叠加在一个载体,需要一个信封电路,可以单独的每一个调制信号,无论是相位和振幅。

异步与同步和一致的包络检波

有不同类型的方法提取包络信号,有其优点和每种类型的提取方案。你会发现一些论点是否不同方案产生更好的结果。上述电路和波形显示正半波整流信封的异步检测信号。你可以得到一个更高的信噪比价值如果使用上述电路的全波整流的版本。这些电路是非常容易实现在一个广泛的频率范围。

作为一种替代方法,同步检测使用一个高增益放大器提取载波信号从传入信号并行。的调制信号,提取载波信号被送到一个混合器,和输出被发送到一个低通滤波器消除载波频率就越高。这留下了后面一个放大包络信号。

相干检测使用一个本地生成载波信号与输入混合调制信号。然后发送到输出低通滤波器去除载体,留下信封的信号。输出包络信号的信噪比值非常敏感之间的相位差在本地生成的载体和接收到的信号,以及振幅的差异。取决于它是如何实现的,相干检测可以相当于半波和全波包络检波;注意这种可能性在分析一个信封电路。

信封电路布局

如果你看看上面的线路图,你能看到的东西是很重要的在支持信封电路PCB设计。在左边,有一个高频载波信号调制信号,而在右边,我们理想情况下只有降低包膜信号频率。信封的输出电路可以放入ADC转换到数字数据。

这需要一个综合接地策略以确保信号的完整性在整个董事会。在载体方面,你需要单独的从低频到高频模拟地面区域确保返回的信号在每个参考面不这些区域之间的旅游。如果信封的输出电路通过ADC,你会有一个第三地平面区域为数字电路,它还应该与其他两个分离模拟部分。

如果你正在与一个GHz信封电路设计,你可以从24个GHz, 77 GHz汽车雷达模块。在一些商用模块,系统的高频模拟部分放在自己的董事会和信号路由线路接地共面波导。低频包络信号可以被路由到外部董事;每个板包含内部地面飞机和两块板都是堆在一起。地平面的低频率的高频板提供了一些屏蔽模拟和数字部分其他董事会。

注意,您需要通过地线两块板之间的连接提供一个低回路电感低频率包络信号的返回路径。低频率的董事会可以包含ADC和数字部分。一定要遵循的最佳实践混合信号路由在这些系统。

集成信封电路

如果你不是在商业设计自己的信封电路从离散的组件,有很多优化的集成电路包络检波宽频率范围。你需要选择一个集成电路的带宽包络信号与载波信号重叠。这些带宽范围2数量级,高端频率达到10 GHz。你也应该试着设计地面和权力的飞机与平面阻抗光谱带宽范围内。

这些集成电路的输入阻抗也需要平坦的整个带宽能够接受承运人和信封不引起反思。在低频率,你的痕迹是不可能像输电线路,除非你正在做非常大的董事会。10 GHz的工作时,你需要确保你的痕迹是精心设计的集成电路的输入阻抗相匹配。

是否需要建立一个信封光学或无线系统电路,或者你需要分析你的信封电路的行为,您需要使用正确的PCB布局和设计软件。快板PCB设计者和节奏的全部分析工具套件包括一系列的布局需要PCB设计和分析功能。

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