การออกแบบการติดตาม RF 50 โอห์มสำหรับ 2.4GHz …สองชั้น FR-4 PCB

ฉันจะใช้ตัวรับส่งสัญญาณ 2.4GHz ในโครงการใหม่ของฉัน วัสดุ PCB จะเป็น FR-4 ที่มีความหนา 1.6 มม. และตัวเชื่อมต่อคือ SMA ข้อสงสัยของฉันเกี่ยวกับการติดตาม RF ที่ควรมีความต้านทาน 50 โอห์ม เมื่อใช้ AppCAD 4.0 การป้อนพารามิเตอร์ที่แสดงด้านล่างฉันได้ผลลัพธ์ 50 โอห์มสำหรับ Width = 45mils และ Gap = 8 mils จาก RF trace ไปยัง GND นอกจากนี้ฉันได้ผลลัพธ์เกือบเหมือนกันกับเครื่องคิดเลขออนไลน์ ชุดค่าผสมนี้ (45/8 mils) มีลักษณะที่ถูกต้องสำหรับคุณหรือไม่

ฉันสามารถทำอะไรได้อีกเพื่อปรับปรุงการจัดวาง ความนับถือ.

มุมมองโปร่งใส:

แก้ไข: นี่คือเค้าโครงสุดท้ายของฉัน ...

แก้ไข: ใหม่กว่า ...

การคำนวณของคุณตรวจสอบค่าที่กำหนด แต่โปรดจำไว้ว่าค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของ FR-4 ไม่ได้ถูกควบคุมอย่างเข้มงวดและอาจแตกต่างกันระหว่าง 4.35 และ 4.7 ระหว่างผู้ผลิต [1] เนื่องจากความยาวการติดตามของคุณสั้นมากการเปลี่ยนแปลงนี้จะไม่มีผลกระทบมาก (คุณสามารถลองใช้ค่าในเครื่องคิดเลข) สำหรับการใช้งานที่มีความต้องการมากขึ้นมีวัสดุ PCB ความถี่สูงพิเศษ (ตัวอย่างเช่น Rogers RO4000 [2]) แต่มีราคาแพงกว่าในการผลิต

มันจะมีประโยชน์ในการปิดใช้งานเทอร์มัลรอบ ๆ รู GND-pin ของคอนเนคเตอร์ RF โดยมีการเชื่อมต่อพื้นดินที่มั่นคงคุณลดการเหนี่ยวนำกาฝากในเส้นทางกลับปัจจุบันซึ่งจะปรับปรุงความสมบูรณ์ของสัญญาณของคุณ

หากคุณใช้ท่อนำคลื่น Coplanar ทองแดงจะเทลงด้านล่างและด้านข้างของตัวนำจะต้องอ้างอิงซึ่งกันและกันอย่างมาก นี่หมายถึงการวางจุดจบให้ 'ต่อ' ระนาบด้านบนและด้านล่างเข้าด้วยกันตามแนวทั้งสองด้านของตัวนำเพื่อล้อมรอบด้วยการเชื่อมต่อภาคพื้น เรื่องนี้ถูกกล่าวถึงใน [3]

ระยะห่างระหว่างการเย็บที่แนะนำระหว่าง vias ควรมากที่สุดλ / 4 โดยที่λ / 10 เป็นค่าที่เหมาะสมที่สุด สำหรับ 2.4GHz ผลลัพธ์นี้จะให้ระยะทางสูงสุด 3.12 ซม. และแนะนำให้ใช้ 1.25 ซม. ดังนั้นสำหรับความยาวการติดตามที่นานขึ้นและการเย็บความถี่สูงจะมีความสำคัญมากกว่าในกรณีนี้ที่มีความยาวการติดตามสั้นมาก

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/FR-4ดู: การคงตัวไดอิเล็กทริก

[2] https://www.rogerscorp.com/documents/726/acs/RO4000-LaminatesData-sheet.pdf

[3] เลือกขนาดของช่องสำหรับป้องกันและเย็บ

สำหรับระยะทางสั้น ๆ นี้ (ต่ำกว่า 1 ใน 8 ของความยาวคลื่น) ข้อกำหนดอิมพิแดนซ์จะได้รับการคลายมากขึ้นดังนั้นบนสมมติฐานนี้จึงมีความเหมาะสมมากกว่าและสอดคล้องกับเครื่องคิดเลขของฉันเอง

สำหรับเลย์เอาต์ฉันไม่สามารถทำผิดได้โดยเฉพาะคุณรักษาระยะห่างระหว่างสัญญาณและสัญญาณใกล้เคียงคุณมีจุดจบติดกับพื้นสัญญาณดังนั้นกระแสกลับบนระนาบที่อยู่ฝั่งตรงข้ามไม่มีทางอ้อมใหญ่ คุณมีปืนลูกซองที่ดีและแท้จริงทำลายบอร์ดของคุณด้วยฉากเครื่องบินแนวราบ

สิ่งเดียวที่ฉันต้องเผชิญคือการจำจุดที่ตัวเก็บประจุแยกออกสำหรับฝาครอบ decoupling นี้ควรอยู่ใกล้กับพินที่คุณสามารถจัดการได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านเดียวกับชิปโดยมีร่องรอยอยู่ด้านเดียวของบอร์ด ถ้าเป็นคู่ทางซ้ายตรงกลางฉันจะหมุนรอบล่างสุดอย่างน้อยหนึ่งครั้งและอาจเลื่อนบิตเหล่านั้นเพื่อทำการเชื่อมต่อให้สั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อชิป

ในสิ่งที่คนอื่นพูดฉันจะเพิ่ม

• คุณอาจไม่ต้องการให้พื้นเติมระหว่างแผ่นของตัวเก็บประจุบล็อก DC ของคุณ สิ่งนี้อาจนำไปสู่ความจุส่วนเกินลงสู่พื้นและลดความสูญเสียจากการส่งคืน RF อินพุตของคุณ

• คุณอาจต้องการย้ายตัวเชื่อมต่อ RF ออกไปเล็กน้อยเพื่อให้ตัวเก็บประจุการบล็อกไม่จำเป็นต้องอยู่ด้านล่าง คุณต้องการพื้นที่ว่างรอบขากราวด์ของคอนเนคเตอร์เล็กน้อยเพื่อให้สามารถบัดกรีคลื่นที่เลือกได้หรือเพื่อให้เหล็กที่มีไขมันขนาดใหญ่เข้ามาถึงที่นั่น