Пересечение микрополосковых линий передач Опции

[Sokrat]

Здравствуйте! Возникла проблема при проведении трассировки СВЧ платы. Получилась такая ситуация: две микрополосковые линии пересекают друг друга. Перебрали все варианты, конструктивно получается именно так. Наверняка кто-то сталкивался с этой проблемой. Какие есть пути решения? Центральная частота - 2,8 ГГц. Полоса 250 МГц.

[Ya. Kolmakov]

... две микрополосковые линии пересекают друг друга. Перебрали все варианты, конструктивно получается именно так. Наверняка кто-то сталкивался с этой проблемой. Какие есть пути решения?

Есть такое дело как "RF Crossovers", но лично их не применял.

https://www.anaren.com/products/rf-crossovers

[khach]

Если требований по вибростойкости нет, то петля из полужесткого кабеля над пересекаемой линией. Пады для припайки оплетки кабеля должны быть достаточно длинные, сантиметр и более, иначе оторвет. неплохо прошить виасами. Если высоки требования по вибре, то тоже перемычка из полужесткого кабеля, но паяемая оплеткой с другой стороны платы по всей длине. В этом случае бывают хуже частотные свойства из за перехода ВЧ сквозь плату.
Все это конечно для малосерийки, т.к требует кучу ручной работы.

[Sokrat]

Есть такое дело как "RF Crossovers", но лично их не применял.

https://www.anaren.com/products/rf-crossovers

Интересная штуковина. Не видел раньше, спасибо. Только вот наши такого не делают.

Если требований по вибростойкости нет, то петля из полужесткого кабеля над пересекаемой линией. Пады для припайки оплетки кабеля должны быть достаточно длинные, сантиметр и более, иначе оторвет. неплохо прошить виасами. Если высоки требования по вибре, то тоже перемычка из полужесткого кабеля, но паяемая оплеткой с другой стороны платы по всей длине. В этом случае бывают хуже частотные свойства из за перехода ВЧ сквозь плату.
Все это конечно для малосерийки, т.к требует кучу ручной работы.

Рассматривали такой вариант, но требования по вибре достаточно жёсткие Опасно. Думаю вот, а нельзя ли поверх микрополоска никлеить площадку (например 5 на 5) из того же материала, что и плата. На площадке микрополосок. И просто привариться к нему перемычками?

[RFTech]

Здравствуйте! Возникла проблема при проведении трассировки СВЧ платы. Получилась такая ситуация: две микрополосковые линии пересекают друг друга. Перебрали все варианты, конструктивно получается именно так. Наверняка кто-то сталкивался с этой проблемой. Какие есть пути решения? Центральная частота - 2,8 ГГц. Полоса 250 МГц.

Вскройте любой СВЧ чип и сильно удивитесь, если раньше не имели дело с разработкой микросхем, гибридок..
На 10, 20... ГГц спокойно тянутся прямые, кривые и др. в воздухе проводники к площадкам. Ломайте корпуса и расширяйте кругозор, это проблема разработчиков, для которых корпус это черный запретный ящик, а вскрыв его впадают в ступор.
Джамперы анарен это хорошо, но это время и деньги. Обрываете полосок на одной стороне и другой и коротким проводом-дугой перепрыгиваете. Все паяльником. Ну желательно правильные заливки медью. А 2.8 это не СВЧ и 2-3 мм прыжок в воздухе не почувствуете. Проводник ну 0.3-0.4 (многожильный провод взломайте) дугой не высокой (порядка 1мм). На совсем СВЧ джамперы параллельными проволоками (2-3). Можно для уверенности отмоделировать в CST, но для Вас это лишнее. Есть такие модели в ADS и этим моделям лет 20-30 уже, так что старо как это мир.

[Sokrat]

Вскройте любой СВЧ чип и сильно удивитесь, если раньше не имели дело с разработкой микросхем, гибридок..
На 10, 20... ГГц спокойно тянутся прямые, кривые и др. в воздухе проводники к площадкам. Ломайте корпуса и расширяйте кругозор, это проблема разработчиков, для которых корпус это черный запретный ящик, а вскрыв его впадают в ступор.
Джамперы анарен это хорошо, но это время и деньги. Обрываете полосок на одной стороне и другой и коротким проводом-дугой перепрыгиваете. Все паяльником. Ну желательно правильные заливки медью. А 2.8 это не СВЧ и 2-3 мм прыжок в воздухе не почувствуете. Проводник ну 0.3-0.4 (многожильный провод взломайте) дугой не высокой (порядка 1мм). На совсем СВЧ джамперы параллельными проволоками (2-3). Можно для уверенности отмоделировать в CST, но для Вас это лишнее. Есть такие модели в ADS и этим моделям лет 20-30 уже, так что старо как это мир.

А как же тут (на форуме) пугают нарушением структуры поля и тому подобное Да, с разработкой микросхем дела не имел и не буду (скорее всего). Проблема возникла просто на печатной плате.

[khach]

А как же тут (на форуме) пугают нарушением структуры поля и тому подобное :

Если напрямую прыгать, без экранирующей земли, то получите связь между перекрещивающимися линиями 15-20 дб. Если это не мешает- вперед. А вот если скрещенные полоски это вход и выход усилителя, то за такую петлю будут долго бить ногами.
Можно наклеить кусок платы с мостиком, но там немного странный лайоут будет- микрополосок, земля, препрег достаточной толшины чтобы от нижнего полоска отстроится. Нижний полосок желательно подкорректировать по ширине, т.к для него место пересечения будет не микрополоском, а полосковой линией с двумя слоями диэлектрика сверху и снизу.

[Hale]

а что, на обратную сторону вывести нет возможности? Вряд-ли у вас там керамика, а композиты отлично сверлятся, фрезеруются и клеятся. Типа трехслойный бутерброд. Никакой связи, излучения и скачок импеданса минимальный, по крайней мере контролируемый. И через перемычки, можно и заклепок начпокать, если вибростойкость.
Надстраивая мосты вы получите или связь, или симметричный полосок с двойным падением импеданса. участок конечно короткий, но придется компенсировать.

RFTech, мне кажется что в случае сборок болт кладут потому что как минимум объем хорошо экранирован.

Сообщение отредактировал Hale - Nov 26 2015, 04:45

[Sokrat]

Если напрямую прыгать, без экранирующей земли, то получите связь между перекрещивающимися линиями 15-20 дб. Если это не мешает- вперед. А вот если скрещенные полоски это вход и выход усилителя, то за такую петлю будут долго бить ногами.

Вот тут гдё собака порылась. Что-то не подумал об этом Устройство - коммутатор с развязкой между каналами минимум в 40 дБ. Так что этими переходами можно ТЗ не выполнить получается?

а что, на обратную сторону вывести нет возможности? Вряд-ли у вас там керамика, а композиты отлично сверлятся, фрезеруются и клеятся. Типа трехслойный бутерброд. Никакой связи, излучения и скачок импеданса минимальный, по крайней мере контролируемый. И через перемычки, можно и заклепок начпокать, если вибростойкость.
Надстраивая мосты вы получите или связь, или симметричный полосок с двойным падением импеданса. участок конечно короткий, но придется компенсировать.

RFTech, мне кажется что в случае сборок болт кладут потому что как минимум объем хорошо экранирован.

Нет нельзя. Материал ПП изначально заложили Rogers TMM10i. Во-первых - это керамика, во-вторых ПП двухсторонняя (то есть Топ-микрополоски, Боттом-земля)

[VCO]

Материал ПП изначально заложили Rogers TMM10i. Во-первых - это керамика, во-вторых ПП двухсторонняя (то есть Топ-микрополоски, Боттом-земля)

Можно ещё также подумать о том, чтобы обвести один из каналов монтажным СВЧ-кабелем со стороны земли.
При этом конструкция корпуса немного доработается, а объём и взаимное влияние каналов никак не пострадают.

[Sokrat]

Можно ещё также подумать о том, чтобы обвести один из каналов монтажным СВЧ-кабелем со стороны земли.
При этом конструкция корпуса немного доработается, а объём и взаимное влияние каналов никак не пострадают.

Как вариант да. Но не хотелось бы настолько усложнять конструкцию (схема то элементарная). Я думал, что для данного вопроса уже давно есть наработанные решения, а оказывается, что не так всё просто

[VCO]

Я думал, что для данного вопроса уже давно есть наработанные решения, а оказывается, что не так всё просто

Так обычно многоканальные решения и разруливают МПП, у которой внешние слои делаются из Роджера.
А в классическом случае не ограничиваются только трассировкой, а конструируют всё сразу в трёхмерке.

[khach]

Во тут обзор был. http://www.microwavejournal.com/articles/2...ossover-signals Но все от технологии зависит. При однослойке (в смысле разводка и земля) не так уж много вариантов. А при развязке в 40 дб- еще меньше. Развязка хоть нв какой частоте? Только на рабочей или во всем диапазоне типа 0.1-8 ГГц или 1-18 ГГц? А то там еще пространственные моды появятся.
Ps. правильная структура развязки примерно вот такая. Нижний полосок, земляной крест, врехний полосок. Т.е у SMD элемента такого типа должно быть минимум 8 контактов, из них 4 земли. Можно заказть самомму по типу xynger-овских мостов из многослойного ламината такие перемычки и паять на роджерс однослойный там где надо.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Sokrat]

Во тут обзор был. http://www.microwavejournal.com/articles/2...ossover-signals Но все от технологии зависит. При однослойке (в смысле разводка и земля) не так уж много вариантов. А при развязке в 40 дб- еще меньше. Развязка хоть нв какой частоте? Только на рабочей или во всем диапазоне типа 0.1-8 ГГц или 1-18 ГГц? А то там еще пространственные моды появятся.

Развязка на рабочей, то есть в диапазоне от 2,65-2,95ГГц

[RFTech]

Развязка на рабочей, то есть в диапазоне от 2,65-2,95ГГц

Знатоки, советчики заведут Вас в кущи похлеще Сусанина. Писал, что если не уверены что и как надо- моделируйте, но совет в песок. Чисто ради теста на время сколько минут надо для решения этой проблемы прикинул в CST. 20 мин на все. Джампер проволочкой (двумя) как выше описал.
S11,S22 -26-36dB, S33,S44 -17-20dB. Изоляция S31 например 39-42dB. Полоса 2-4ГГц. на 2.9 41dB

[saab]

Многослойные FR4. Можно уйти вглубь 3-4 слоя, даже со столбом VIAs ом на концах, на 6 Гигах можно получить и согласование и все такое, про изоляцию вобще не говорю. Длиною 30-50мм.
Как говориться, не парься. Дальше Кушки не пошлют.

[Hale]

Джампер проволочкой (двумя)

простите за необразованность, почему двумя? H под мостиком уменьшить? а смысл, полоски поперечные.

Сообщение отредактировал Hale - Nov 27 2015, 04:52

[Sokrat]

Знатоки, советчики заведут Вас в кущи похлеще Сусанина. Писал, что если не уверены что и как надо- моделируйте, но совет в песок. Чисто ради теста на время сколько минут надо для решения этой проблемы прикинул в CST. 20 мин на все. Джампер проволочкой (двумя) как выше описал.
S11,S22 -26-36dB, S33,S44 -17-20dB. Изоляция S31 например 39-42dB. Полоса 2-4ГГц. на 2.9 41dB

Спасибо за совет и за модель. CST только ещё осваиваю, а в MWO 3D не отмоделируешь. Развязка слишком на грани, что б можно было воспользоваться. А ведь ещё с других мест может навестись.

[VCO]

Весьма непрактичная конструкция. Жёсткость взвешенной в воздухе проволоки ударов и нескольких g точно не выдержит.
И как крепить непонятно. Паять, клеить или варить? Расстояние между микрополосками тоже остаётся пока под вопросом...

...Тут ещё вспомнил довольно практичный подход замены многослойки двумя двухсторонними платами с обеих сторон от основания.
Тоже довольно часто исполььзуемый и надёжный вариант решения подобных проблем малыми жертвами. МПП FR4 не советую.

[Sokrat]

Весьма непрактичная конструкция. Жёсткость взвешенной в воздухе проволоки ударов и нескольких g точно не выдержит.
И как крепить непонятно. Паять, клеить или варить? Расстояние между микрополосками тоже остаётся пока под вопросом...

...Тут ещё вспомнил довольно практичный подход замены многослойки двумя двухсторонними платами с обеих сторон от основания.
Тоже довольно часто исполььзуемый и надёжный вариант решения подобных проблем малыми жертвами. МПП FR4 не советую.

Вообще у нас перемычки такие сплошь и рядом, диоды и индуктивности ими варят. Делают микросваркой и 10g (по ТУ столько) выдерживают на "ура".

[VCO]

Вообще у нас перемычки такие сплошь и рядом, диоды и индуктивности ими варят. Делают микросваркой и 10g (по ТУ столько) выдерживают на "ура".

Там концентратор напряжения на изломе под прямым углом. Такие углы надо скруглять. Соответственно и модель поменяется.
Далее, микросварка - вполне нормальное решение. А если пайка и провод золотой - не пойдёт. Мы обычно золото клеим.
У нас тоже золотые и серебряные провода сплош и рядом, катушки ими мотаем. Но никогда не допускаем излом провода.
Ну и микрополосок, с которого стартуют провода, слишком близко подходит к микрополоску, который надо обогнуть.

[saab]

Расслабься это модель. А бондинг в реале скруглен. Главное что бы золото было правильное, с палладием в подслое.

[RAD1ST]

Знатоки, советчики заведут Вас в кущи похлеще Сусанина. Писал, что если не уверены что и как надо- моделируйте, но совет в песок. Чисто ради теста на время сколько минут надо для решения этой проблемы прикинул в CST. 20 мин на все. Джампер проволочкой (двумя) как выше описал.
S11,S22 -26-36dB, S33,S44 -17-20dB. Изоляция S31 например 39-42dB. Полоса 2-4ГГц. на 2.9 41dB

+1 за это предложение. Перемычку скруглить только.
Какая развязка необходима?

[RFTech]

Там концентратор напряжения на изломе под прямым углом. Такие углы надо скруглять. Соответственно и модель поменяется.
Далее, микросварка - вполне нормальное решение. А если пайка и провод золотой - не пойдёт. Мы обычно золото клеим.
У нас тоже золотые и серебряные провода сплош и рядом, катушки ими мотаем. Но никогда не допускаем излом провода.
Ну и микрополосок, с которого стартуют провода, слишком близко подходит к микрополоску, который надо обогнуть.

Ну какое золото? Пайка. Стальная проволока 0.02-0.03 чисто от вандалов, а так медь для нормальных.
Зазор под самые совковые технологии. Углы прямые так это библиотека и даже при таких корявых сходу все работает. А электроника- это микроэлектроника где лес проволочек а между ними иногда транзисторы встречаются. Развязаться на 45 dB вижу не проблема, а немного посидеть и 50 дотянусь. А Кому это надо?. Думаю кому все это надо задумал 30 за счастье будет, но решил для запаса подкинуть 40, а тот кто в конце цепочки, ну если босу 40 надо, ну подкину еще 10. На финише устройство в 2 раза дороже, а такое уже никому не надо. Это случай был такой реальный. Все выбросили.
Да две проволочки это обычное согласование. Можно и с одной. КСВ на 0.2 хуже.

[Sokrat]

А Кому это надо?. Думаю кому все это надо задумал 30 за счастье будет, но решил для запаса подкинуть 40, а тот кто в конце цепочки, ну если босу 40 надо, ну подкину еще 10. На финише устройство в 2 раза дороже, а такое уже никому не надо. Это случай был такой реальный. Все выбросили.

Интересно Вы рассуждаете Посмеялся от души

[khach]

Там концентратор напряжения на изломе под прямым углом.

Изгиб игла бондера формирует, так что радиус кривизны там задан. С другой стороны на 2.4 ГГц это не будет иметь никакого значения. Вот только выдержат ли два бонда нужную ВЧ мощность? Мы ленточкой варили, но она как раз плавно изгибается. И монтажник, не отдавая себе отчет и чуть изменив геометрию стежка, может привести устройство к неработоспособности. Поэтому обычно всегда закладывали 10 дб запаса по развязке относительно модели.
А вообще все от применения зависит- в сплиттере, мосте, смесителе итд развязка в 30 дб вполне допустима, а вот в фильтре или между входом-выходом усилителя....

[RFTech]

Изгиб игла бондера формирует, так что радиус кривизны там задан. С другой стороны на 2.4 ГГц это не будет иметь никакого значения. Вот только выдержат ли два бонда нужную ВЧ мощность?

Три бонда работают при мощности 100Вт.

[khach]

Три бонда работают при мощности 100Вт.

100 Вт- полтора ампера на 50 омах. По пол-ампера на бонд- сурово. Меня учили более 200 ма на стандартный 50 микронный бонд не подавать.

[VCO]

Тут курьёзность обсуждаемого решения даже не в геометрии, а в том, что взаимное влияние уже заведомо допускается, что в корне неправильно, пмсм.
Но навязывать свои варианты не собираюсь, тут выбор за топикстартером. Только напрашивается каламбур: Не хочешь наводку - не зарабатывай