Добрый день, столкнулся с такой проблемой:

1 - Верхний сигнальный слой: Медь
2 - ядро FR-4 толщина 0,3 мм проницаемость 4,6.
3 - препрег толщиной 0,1 мм, но с проницаемостью 4,2.
4 - Слой земли -медь

Как правильнее посчитать импеданс для смеси материалов с разными проницаемостями? Кто имел опыт?
Сигналы GSM, GPS, Bluetooth

Si9000 в помощь.


Еще есть момент. Разные FR-4 имеют различные эпсилоны и тангенсы в зависимости от частоты. То есть для 900Mhz одно, для 1.5Ghz другие, для 2.4Ghz третьи. Должны быть графики от производителя FR-4 таких зависимостей. Эпсилон например уменьшается с 4.5 ... 4.7 на 900Mhz до примерно 4.1 ... 4.3 для 2.4Ghz. Такой вот он FR-4. А тангенс, и так плохенький 0.02...0.035 - подрастает. А с бутербродами c FR-4 и различными частотам, как понимаете, все становится гораздо веселее.

Тангенс для FR4 дают на 1 МГц или 100 МГц. Но, у производителя это сложно "выяснить". :-(
....
А "у меня" тангенс с ростом частоты не растет, а немного падает. Падает не существенно, поэтому я "не закладываю" его уменьшение.
Или я все же ошибаюсь?




Сообщение отредактировал Redcrusader - Sep 6 2017, 09:47

Табличка хорошая, опять таки для студентов и познания. А так это ни очём. Поскольку нужно указывать какие-либо стандарты, те же IPC или Госты на эти материалы, где будут допуски, температурные отклонения и тд и тп.

Ещё могу заметить, что у того же FR-4 есть модификации Tg-130 ... Tg-180; так вот у более высокотемпературных крвая по эпсилону от частоты более горизонтальная.

Пока партия пробная, будем заказывать контроль импеданса. Тут уж наверное сразу станет ясно что к чему....

Вот, вот! Табличка дает общее направление поведения "тангенса потерь" для материалов.
Как пример, приложены файлы по FR4 и препрегу на его основе. Конечно, у препрега уже другое поведение "тангенса".

Исходя из всего этого, я считаю кривую "тангенса" горизонтальной. Если она падает, это мне только в "плюс".




Ну, контроль импеданса это не совсем "реально выполнимая" задача, если у вас не научная лаборатория и нет Темы так месяцев на шесть.

Лучше найдите(запросите) у производителя материала (или изготовителя плат) точные данные на эти материалы.
Экстраполируйте нужные данные на ваши частоты.
Рассчитывайте ваши требуемые волновые сопротивления. Линии должны быть минимальной длины!!!
Но не считайте для смеси материалов! Берите один слой у которого с одной стороны "земля" с другой микрополосок. И лучше эти линии выполнять на внешних слоях (не внутренних). Если линия будет внутри, то это будет уже полосковая линия с несимметричными материалами (расчет - отдельная никому не нужная работа). Такое вычисляют уже электромагнитным моделированием.
Поищите Утилитки расчета волновых сопротивлений для многослойных плат. Они есть! Я не помню их названия.
...
Разброс итоговых параметров линии +/-10...20% вы даже не почувствуете. Т.к. 100% дают КСВн =2, что для малых мощностей и схем без узкополосных фильтров не сильно существенно.

Спасибо за советы.



У нас с землей контачит препрег толщиной 0,1мм, а с сигналом - FR4, толщиной 0,3 мм. Скорее всего логичным будет ориентироваться на FR4 из-за большей толщины и вероятнее большего вклада в результирующий импеданс.
Сигнальный слой - внешний. Земляной - внутренний.

Если есть Si9000, то как советовал Aner считайте на нем, там есть ваш вариант с двухслойным диэлектриком. Если будете заказывать контроль импеданса у производителя, то имейте в виду, что проверять они его будут, всего скорее, на низкой частоте 1 - 5 МГц, поэтому рассчитывать и заказывать Вам надо будет с соответствующим "упреждением".