СВЧ печатная плата из 5ти компонентов, Извиняюсь за дублирование темы Опции

[andrey4eg]

Первый раз сталкиваюсь с СВЧ ПП. Кто в теме, подскажите каких критериев придерживатся при трассировке, в какой САПР, один или два слоя лучше и т.д. Схема состоит из 5 компонентов: операционный усилитель(SOT 23), 3 индуктивности(smd 2х0402, 1х0603), конденсатор (smd 0201); две контактные площадки под пробы(для измерения частоты), и три вывода под двухполюсное питание(батерейки). Устройство - генератор в диапазоне 800М-1ГГц(2-3ГГц в перспективе).

Заранее всем спасибо и a14.gif !

P.S. Извините за дублирование темы.

[lekintr]

Первый раз сталкиваюсь с СВЧ ПП. Кто в теме, подскажите каких критериев придерживатся при трассировке, в какой САПР, один или два слоя лучше и т.д.

http://www.jlab.org/accel/eecad/pdf/050rfdesign.pdf

Сообщение отредактировал lekintr - Nov 10 2013, 16:07

[andrey4eg]

Сам генератор моделировал в ADS, о возможности моделирования ПП в нем слышу впервые. Трасировку начал делать в P-CAD, т.к. есть опыт работы в этой САПР.

[andrey4eg]

http://www.jlab.org/accel/eecad/pdf/050rfdesign.pdf

Вот что собственно выйшло... Решил нижний сло полностью под землю залить

Тонкие линии - 0.2 мм, для питания - 0.4 мм. Питание двохполюсное 2.5 В. Сетка с шагом 1 мм

Как думаете, покатит такая "трассировка"?

[lekintr]

В СВЧ нельзя делать разводку по критерию "прокатит". Даже навскидку у Вас нет 50 омных линий, так как при высоте платы 1.6мм, ширина линий должна быть что то под 1мм не меньше. Вы для себя решите, Вам что нужно. Просто развести и фиг с ним или получить заявленные параметры. Если параметры, то делайте по науке. Если "фиг с ним" то да, прокатит.

[Aner]

Нет не прокатит никак. Пока не освоите азы разводки свч, расчеты, разводку плат в той же ADS ... это пустое дело. Также как тыкать пальцем в небо и определять погоду. Например на прошлой неделе получил вч платы с перетравом по меди ~ на 0,2 мм. Все вч уплыло, особенно стрип линии потеряли в волновом сопротивлении, пришлось подстраивать, эт хорошо предусмотрел. А так заново переделывать платы. Да для начала посмотрите и разберитесь в особенностях на кучи примеров вч плат что в инете и на форуме нашем. Может поможет. Особенно как земли разводить и прошивать переходниками.

[andrey4eg]

Благодарствую за ответы! Дорожки делал по 0.2 мм т.к. прочитал много "руководств" найденных в интернете и в них всех написан что для ВЧ чем тоньше дорожка тем лучше, плюс ко в сему и длина доржки не должна быть большой...

Может подскажете что пчитать по данной теме?

Автотрасировщики не вариант?

ADS - Advanced Design System? Я в ней саму схему моделировал, повторюсь, про возможнсть расчета ПП в ней - не слышал.

Сообщение отредактировал andrey4eg - Nov 10 2013, 20:08

[Aner]

Есть такая тема на форуме, хоть фотки посмотрите для начала. ---> "Анализер спектра FSL6, Мишка сверху весь из плюша интересно что внутри".
Дорожки по толщите расчитываются ( можно отдельными прогаммами ) , исходя из волнового сопротивления, согласования, толщины материала ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ, его диэлектрической проницаемости и тд.
Условие ---> ... чем тоньше дорожка тем лучше ... вообще ни как не подходит для вч.

Для вч автотрасировщики не вариант - это точно!

[lekintr]

Да, да, самое главное обратите внимание на FR4, его константа определяется точно только по документам на диэлектрик...

Сообщение отредактировал lekintr - Nov 11 2013, 05:11

[Aner]

...FR4, цифра 4 это его константа.
Это вы ошибаетесь. Это для роджерса может и быть. Для FR4 желательно знать или узнать у производителя, изготовителя плат.
Колеблется диэлектрическая проницаемость (эпсилон) для различных FR-4 от 4.5 до 4.8. Вот подставляйте и считайте.
Для постого усилителя 4-слойка может быть не обязательна.

[rloc]

Схема состоит из 5 компонентов: операционный усилитель(SOT 23), 3 индуктивности(smd 2х0402, 1х0603), конденсатор (smd 0201); две контактные площадки под пробы(для измерения частоты), и три вывода под двухполюсное питание(батерейки). Устройство - генератор в диапазоне 800М-1ГГц(2-3ГГц в перспективе).

А мне интересно стало, что за генератор на операционнике на частоте в 1 ГГц? Не RF-усилитель случаем?

[andrey4eg]

А мне интересно стало, что за генератор на операционнике на частоте в 1 ГГц? Не RF-усилитель случаем?

Генератор. Разработка моего дипломного руководителя, в том то и дело что частоты для генераторов на ОУ беспрецедентные, как я писал вплоть до 3 ГГц.

Сообщение отредактировал andrey4eg - Nov 10 2013, 22:05

[ledum]

Без блокировочных по питанию, без развязки по выходу по постоянке - действительно беспрецендентно... И соединительные линии нужны не 50 Ом (BTW ~ 1.8-1.9 толщины диэлектрика на 50 Ом, эпсилон на 1ГГц у огнеустойчивого диэлектрика 4 типа (FR4) 3.9-4.5, в зависимости от уровня воды в унитазе японского императора), а правильные, которые соптимизирует ADS, если вдруг поймет, что от него хотят. Да и катушки с конденсаторами на таких частотах надо в виде вендорских моделей ставить. Про модель опера вообще молчу. Есть ли она? Про термал пады на 1ГГц забыть/забить однозначно.

[Vlad-od]

Ширину дорожек, как минимум, в размер КП, чтобы перехода не было. Конденсатор с 0201 я бы на 0402 поменял и генератор на нагрузку включил. Да и индуктивности, наверное, по печати сделать. Слои сшить переходными (если без металлизации, то проволокой прошить и пропаять).

[andrey4eg]

Без блокировочных по питанию, без развязки по выходу по постоянке - действительно беспрецендентно... И соединительные линии нужны не 50 Ом (BTW ~ 1.8-1.9 толщины диэлектрика на 50 Ом, эпсилон на 1ГГц у огнеустойчивого диэлектрика 4 типа (FR4) 3.9-4.5, в зависимости от уровня воды в унитазе японского императора), а правильные, которые соптимизирует ADS, если вдруг поймет, что от него хотят. Да и катушки с конденсаторами на таких частотах надо в виде вендорских моделей ставить. Про модель опера вообще молчу. Есть ли она? Про термал пады на 1ГГц забыть/забить однозначно.

Ну Вы не думайте что я уж совсем тупой)) В ADS все моделировалось с вендорскими моделями и ПСПАЙС моделей операцыонника.Препод многие годы успешно работал за границей и печатался в известных зарубежных журналах т.е. в его компетентности сомневаться не стоит. "Кривой" дизайн аналогичной его схемы с хреновой трассировкой, без спец термал падов и жудко "фонящим" питанием заработал на частоте 350МГЦ что уже рекорд для ОУ.

О термал падах - есть спец Probs Auburn P-20A позвляющие измерять частоты до 1ГГц без прямого заземления и до 3ГГц с прямым. Конечт же естли схема заработает на 500+ГГц будет использован ВЧ выход.

PS. Можете привести аналитическую зависимсть эпсилон от уровня воды в унитазе японского императора

Ширину дорожек, как минимум, в размер КП, чтобы перехода не было. Конденсатор с 0201 я бы на 0402 поменял и генератор на нагрузку включил. Да и индуктивности, наверное, по печати сделать. Слои сшить переходными (если без металлизации, то проволокой прошить и пропаять).

0402 нет подходящего по параметрам(по крайней мере мы не нашли). ПП буду заказывать на производстве, с металлизацией отверстий.

[Aner]

Тут пример усилителя от AD до 3Ггц, может что-то вам подскажет.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ledum]

Ну Вы не думайте что я уж совсем тупой)) В ADS все моделировалось с вендорскими моделями и ПСПАЙС моделей операцыонника.Препод многие годы успешно работал за границей и печатался в известных зарубежных журналах т.е. в его компетентности сомневаться не стоит. "Кривой" дизайн аналогичной его схемы с хреновой трассировкой, без спец термал падов и жудко "фонящим" питанием заработал на частоте 350МГЦ что уже рекорд для ОУ.

А сакральный смысл сего? У меня резкое сомнение по поводу моделирования. Как же вендорские модели, если соединения с их индуктивностями и паразитными емкостями дорожек смотрятся немного от балды?

PS. Можете привести аналитическую зависимсть эпсилон от уровня воды в унитазе японского императора

Погуглить за Вас? Ну типа http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/downl...p1&type=pdf рис4, например. С 5.2 на НЧ падает до 4.6 на 1ГГц. Далее берем http://www.speedingedge.com/PDF-Files/Materials_RickH2.pdf Таблицу1. Верхние 2 строчки - FR4.
Потом заходим на сайт того, что у нас в Киеве чаще всего предлагают и используют в предыдущей ссылке - Изолу. Например, тот же FR408 http://www.isola-group.com/wp-content/uplo...Sheet-Isola.pdf и что мы видим - может быть 5.4 по доке, но они намеряли около 3.7. Правда стабильно по частоте. Т.е. болтанка эпсилон 3.6-5.4 для FR4 подобных материалов - вполне нормальное явление. Причем есть со стабильным падением по частоте, а есть и с приблизительно постоянным эпсилон. Да еще и зависит от толщины материала. Лист толщиной 0.25мм - обычный верхний ламинат для низких индуктивностей переходных может иметь совсем другой эпсилон, чем несущий для прочности лист 0.75мм в трехслойной плате (Инфинеон любит такой бутерброд в своих эвалюэйшенах)

[andrey4eg]

А сакральный смысл сего? У меня резкое сомнение по поводу моделирования. Как же вендорские модели, если соединения с их индуктивностями и паразитными емкостями дорожек смотрятся немного от балды?

Моделировал только принцыпиальную схему. Как мделировать ПП в ADS не знаю. ПП рисовал от балды, стараясь следовать потайным правилам найденым в сети, но т.к. в этом я новичок( полный нуб ) то, походу, ПП которую я представил - полная белиберда.

В общем говоря, я понятия не имею в каком направлении двигатся

P.S. Спс за ПДФки, особенно вторую - от нее и буду отталкиваться.

Сообщение отредактировал andrey4eg - Nov 11 2013, 22:21

[vicnic]

To andrey4eg:
У вам перед глазами топология платы на аналогичную схему. Её можно взять за основу (тракт определённой ширины, без изгибов, по бокам земли, прошитые переходными).
Кстати, можете попробовать прикинуть материал типа Ro4000 или Nelco 4000, у них достаточно стабильный Dk в широкой полосе частот.

Сообщение отредактировал vicnic - Nov 12 2013, 05:58

[ledum]

Моделировал только принцыпиальную схему.

У нас, как радиочастотников, есть вопрос и по существу. Зачем? Чем это лучше однотранзисторной схемы безо всяких выделываний. Индуктивности (кроме спрингов Коилкрафтов) имеют небольшую добротность (6-25), добротность полосков, если ими заменить индуктивности на FR4, тоже выше 1/тангенс дельта (т.е. ~50-70) не подымется, опер все равно придется глушить по усилению до 8-9дБ. Шумы у оперов с обвязкой на порядок выше шумов биполярных транзисторов и биполярных MMIC и т.д....

[Vlad-od]

Зачем понятно. Это же прототип руководителя. Добротность катушек можно повысить (при желании) используя спиральные резонаторы. Там значения от 500 и выше. Размеры для СВЧ будут приемлемые. Внутренние шумы точно будут проблемой.

[ledum]

Добротность катушек можно повысить (при желании) используя спиральные резонаторы. Там значения от 500 и выше.

Ну в эпоху диэлектрических коаксиалов как-то звенящие спиральники, даже залитые типо строительной пенкой, вспоминать и не хочется, да и перестройка у обоих никакая - для генераторов до 3ГГц смысла не вижу, тем более, спиральник на выше 1.5ГГц - уже проблема конструктивная (их ниша, ИМХО, 100-400МГц, и то спорно), а диэлектрический коаксиал - все-таки выше 4ГГц.
Пока не вижу смысла в генераторе на опере.

[andrey4eg]

Ну в эпоху диэлектрических коаксиалов как-то звенящие спиральники, даже залитые типо строительной пенкой, вспоминать и не хочется, да и перестройка у обоих никакая - для генераторов до 3ГГц смысла не вижу, тем более, спиральник на выше 1.5ГГц - уже проблема конструктивная (их ниша, ИМХО, 100-400МГц, и то спорно), а диэлектрический коаксиал - все-таки выше 4ГГц.
Пока не вижу смысла в генераторе на опере.

Естли честно, я тоже не вижу никакого смысла, но это же дипломная робота, я думаю, это нормально

Всем спасибо за ответы, вроде бы, нашел нужный материал, готовую ПП выложу дополнительно.

Еще раз всем спасибо!!!!