Разработка РЧ-интерфейса на 900 МГц, Выпрямитель, демодулятор, модулятор Опции

[nikolascha]

Необходимо разработать радио-частотный интерфейс для RFID на 900 МГц, который включает схему выпрямителя напряжения питания, демодулятор (95% амплитудная модуляция), и модулятор (тоже амплитудный). До этого я работал с диапазоном 100к-10 МГц, поэтому какие подводные камни в UHF диапазоне не знаю. В литературе приводится много разных схем выпрямителей, демодуляторов и др., но как их правильно моделировать в SPICE - нигде нет (вернее, я не нашел – хотелось бы думать, что где-то есть).
По идее, нужно взять источник синусоидального сигнала и подключить к схеме выпрямителя, но как при этом учесть наличие полосковой антенны, радиочастотного тракта и др., остаётся под вопросом. Помогите разработать эквивалентную схему источника сигнала для моделирования работы РЧ-интерфейса в SPICE, которая бы учитывала мощность источника, свойства полосковой антенны и др. моменты, о которых, возможно, я даже не догадываюсь. Посоветуйте, что почитать по этому вопросу...

[Sokrat]

Интересно в чём вы моделируете? Во-первых, -11,5 Дбм = 70,8мкВт. Во-вторых, в формуле по расчёту напряжения под корнем не надо умножать на два. Там просто мощность на сопротивление. И ещё, полученное значение будет эффективным напряжением. Что б получить размах, надо умножить на два и умножить на корень из двух. Так оно и получается = 0,168В. Схемку не принёс, забыл на работе,но завтра обязательно выложу. Ещё мне не понятно ваше стремление согласовать импедансы. Вы же не усилитель мощности, в конце концов, делаете. Если уж и согласовывать, то антенну со схемой детектора, а её я у вас пока не вижу, да и то, не обязательно тут это.

[nikolascha]

Интересно в чём вы моделируете?

В Spice.

Во-первых, -11,5 Дбм = 70,8мкВт.

Согласен, где-то я округлил не так.

Во-вторых, в формуле по расчёту напряжения под корнем не надо умножать на два. Там просто мощность на сопротивление. И ещё, полученное значение будет эффективным напряжением. Что б получить размах, надо умножить на два и умножить на корень из двух. Так оно и получается = 0,168В.

Я подытожу, а вы проверьте, пожалуйста, правильно ли я вас понял.
Наведённое в антенне эффективное напряжение V_IN равно:

где R_ant - активное сопротивление антенны (входное сопротивление схемы сюда не входит?);
P_IN - мощность, принимаемая антенной.
Для определения амплитуды напряжения на антене считается, как:

Таким образом, получаем амплитуду напряжения на антенне 90,62 мВ (размах 181,24 мВ). Правильно я вас понял?

Далее, возвращаюсь к основному вопросу, как получить на моделировании правдоподобный результат. Исходя из приведённых выше расчётов в эквивалентной схеме на рисунке

амплитуду источника синусоидального напряжения Vs я должен задать 90,62 мВ. Завтра я запущу моделирование и проверю какое напряжение при этом будет на входе выпрямителя (узел rf1) и какой ток будет протекать в цепи, будет ли это похоже на 70,8 мкВт? Хотя по логике, исходя из предыдущего моделирования на 1В, в этом случае должен получить напряжение Vrf1 около 126 мВ...
Просто буржуи утверждают, что у них при этой мощности проходит чтение RFID-метки, а для этого нужно на выходе выпрямителя получить ну минимум 1В!

Схемку не принёс, забыл на работе, но завтра обязательно выложу.

Спасибо

Ещё мне не понятно ваше стремление согласовать импедансы. Вы же не усилитель мощности, в конце концов, делаете. Если уж и согласовывать, то антенну со схемой детектора, а её я у вас пока не вижу, да и то, не обязательно тут это.

Согласовывать, думаю, нужно, иначе напряжение на схеме выпрямителя значительно просядет.
Сегодня пытались с коллегами замерить максимальную частоту, на которой выпрямитель будет работать. С генератора подали синусоиду на осциллограф, с осциллографа на выводы микросхемы. Причем генератор и осциллограф с 50 Ом-ыми входами, а входное сопротивление схемы - как есть, даже не знаю какое. Сначала выпрямитель работал до 100 МГц, при этом амплитуда синусоиды на осциллографе была достаточной для работы выпрямителя - решили, что так как входное сопротивление схемы большое, а на осциллографе 50 Ом, то в кабеле по ходу идёт потеря и на схему приходит напряжение с недостаточной для работы выпрямителя амплитудой. Поэтому посадили нагрузку 50 Ом перед схемой. В этом случае рабочая частота поднялась до 180 МГц, а потом резко пропадает выпрямленное напряжение. Предполагаю, что дело тут в несогласованном реактивном сопротивлении схемы. Замерили входную ёмкость схемы - получили около 3-4 пФ на 1МГц. Завтра будем пробовать добавить небольшую индуктивность на вход, цель - запустить схему на 900 МГц.