Пересечение микрополосков на ПП Опции

[obormot]

На смеситель на вход LO необходимо завести гетеродин 13ГГц а на вход IF необходимо завести сигналы в полосе 1..5ГГц. Цоколевка микросхемы выполнена таким образом, что на печатной плате трассы микрополосков пересекаются, то есть микрополосок сигнала IF пересекает микрополосок сигнала LO Как на практике поступают в таких случаях? Пока приходит на ум просто переступить полосок под 90 градусов перемычкой, например резистором 0Ом типоразмера 0805. Также есть мысль бросить сигнал IF сверху над полоском LO перемычкой из коаксиального кабеля в бронированной оплетке, но пугает возможное рассогласование в местах заайки кабеля к микрополоскам.

[VCO]

На смеситель на вход LO необходимо завести гетеродин 13ГГц а на вход IF необходимо завести сигналы в полосе 1..5ГГц. Цоколевка микросхемы выполнена таким образом, что на печатной плате трассы микрополосков пересекаются, то есть микрополосок сигнала IF пересекает микрополосок сигнала LO Как на практике поступают в таких случаях? Пока приходит на ум просто переступить полосок под 90 градусов перемычкой, например резистором 0Ом типоразмера 0805. Также есть мысль бросить сигнал IF сверху над полоском LO перемычкой из коаксиального кабеля в бронированной оплетке, но пугает возможное рассогласование в местах заайки кабеля к микрополоскам.

Я бы попробовал разрулить с помощью многослойки(4-6 слоёв), верхний слой Rogers или Duroid, остальные - FR4. Полосок LO - прямиком по СВЧ-материалу, а IF - в месте пересечения - по обратной сторне.

[obormot]

Многослойку к сожалению нет возможности использовать. Изменить конструкцию устройства и разводку также не получится.

[Ya. Kolmakov]

Для этого используют специальный компонент: RF crossover
http://www.anaren.com/products/index.cfm?c=16

[obormot]

Для этого используют специальный компонент: RF crossover
http://www.anaren.com/products/index.cfm?c=16

Спасибо за информацию! Интересная штуковина, раньше не приходилось сталкиваться. Жаль, диапазон усковат, непонятно как на 13 ГГц она себя поведет.

[Yuri Potapoff]

На 13 гиг не должно быть пересечений

[VitaliyZ]

Такие вещи некоторые предлагают реализовывать с помощью направленных ответвителей. Посмотрите эту статью например:
- T.-S. Hong, “A rigorous study of microstrip crossovers and their possible improvements,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 42, no. 9, pp. 1802-1806, Sep. 1994.
или эту:
- Y. Chen and S.-P. Yeo, “A symmetrical four-port microstrip coupler for crossover application,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 55, no. 11, pp. 2434-2438, Nov. 2007.

Однако в вашем случае задача несколько усложняется, поскольку ответвители обычно узкополосны, а сигналы ваши - на разных частотах. Здесь два варианта. Первый. Проектировать для нижнего диапазона частот с учетом, чтобы верхний попал в паразитную полосу вашего кросовера. Второй. Можете попробовать реализовать двухдиапазонный ответвитель, как это сделано здесь:
Ching-Luh Hsu и другие, "Miniaturized Dual-Band Hybrid Couplers With Arbitrary Power Division Ratios" IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 57, NO. 1, JANUARY 2009.

Если возьметесь за это, поделитесь потом с нами полученными результатами.

[oles_k76]

Многослойку к сожалению нет возможности использовать. Изменить конструкцию устройства и разводку также не получится.

Было бы более понятно если бы Вы сформулировали требование по развязке (минимальное), которое вас устраивает. Потому что в зависимости развязки RF-IF,LO-IF смесителя и принимать конструктивное решение.Если не отсутствует технология, может и воздушка из коаксиального кабеля Вас устроит. Я где-то видел жесткие коаксиальные кабели очень тонкие.

[obormot]

Благодарю всех за помощь и дельные советы. К сожалению, сроки сдачи работы сильно поджимают, поэтому на раздумья и расчеты времени не осталось. Печатная плата устройства уже спроектирована и отдана в работу. На плате нарисовал сплошной микрополосок для LO, под углом в 90 градусов его пресекает микрополосок для сигналов IF. В месте пересечения полосков по IF установлен резистор 0805 без контактных площадок, т.е. он будет запаиваться прямо на микрополосок для минимизации потерь. Вокруг через необходимый зазор микрополоски окружены землей.
Если результат не устроит буду кидать сигнал IF перемычкой из жесткого коаксиала. Тоже склоняюсь к использованию тонкого коаксиала, наверное его будет проще подключить к микрополоску с минимальными потерями.
Смеситель выполняет функцию up-конвертера, сигналы ПЧ переносятся наверх, а затем фильтруются от побочных сотавляющих. Как таковых точных требований к развязке по портам смесителя я сформулировать не могу, примерная величина 30 дБ. Есть требования к устройству по неравномерности АЧХ и подавлению побочных составляющих на выходе. Сигнал гетеродина планирую подавать с небольшим запасом, чтобы с одной стороны при возможном рассогласовании в месте пересечения на вход смесителя приходил достаточный уровень сигнала гетеродина и коэфициент преобразования смесителя не проседал, и с другой стороны чтобы смеситель не перегружался.

Сообщение отредактировал obormot - Sep 2 2009, 18:12

[oles_k76]

Благодарю всех за помощь и дельные советы. К сожалению, сроки сдачи работы сильно поджимают, поэтому на раздумья и расчеты времени не осталось. Печатная плата устройства уже спроектирована и отдана в работу. На плате нарисовал сплошной микрополосок для LO, под углом в 90 градусов его пресекает микрополосок для сигналов IF. В месте пересечения полосков по IF установлен резистор 0805 без контактных площадок, т.е. он будет запаиваться прямо на микрополосок для минимизации потерь. Вокруг через необходимый зазор микрополоски окружены землей.

Я предполагаю что "zero" 0805 на полоске IF может испортить развязку 13ггц, так как будет служить емкостью- он из керамики и наверное обладает совсем не единичной диєлектрической проницаемостью. Или я не прав? Может уж лучше без зеро, просто перемычка?

[obormot]

Может быть вы и правы, резистор я предпложил использовать из технологических соображений - простоты монтажа. К тому же есть некоторый опыт подобного использования в готовом устройстве, только там полоса пч была уже и гетеродин ниже по частоте. С перемычкой видимо тоже не все так просто - можно завалить ачх в полосе IF, так как полоса достаточно широкая. Что в итоге из всего этого получиться я смогу увидеть только лишь на готовом железе.

[proxi]

Может быть вы и правы, резистор я предпложил использовать из технологических соображений - простоты монтажа. К тому же есть некоторый опыт подобного использования в готовом устройстве, только там полоса пч была уже и гетеродин ниже по частоте. С перемычкой видимо тоже не все так просто - можно завалить ачх в полосе IF, так как полоса достаточно широкая. Что в итоге из всего этого получиться я смогу увидеть только лишь на готовом железе.

какя толщина платы? 8 , 10 , 20 мил...

[obormot]

ПП выполнена на RO4350B толщиной 0.254мм (10мил).

[proxi]

ПП выполнена на RO4350B толщиной 0.254мм (10мил).

зночит ширина линии порядка 0.5 0805 большевато будет согласование явно уйдет ..

[obormot]

Да, ширина микрополоска 0.52мм. На самом деле контактные площадки для установки 0805 там не нарисованы, просто разрывается микрополосок. При необходимости там можно и 0603 поставить, только его будет чуть сложнее запаять, зазоры меньше.
В предыдущем изделии выполненном на 0.5мм FR-4 приходилось ставить перемычки 0Ом типоразмера 1206 в местах пересечения полосков а также вместо фильтров LFCN minicrcuits когда не хватало усиления, правда там полоса была уже и частоты пониже.

[VCO]

Да, ширина микрополоска 0.52мм. На самом деле контактные площадки для установки 0805 там не нарисованы, просто разрывается микрополосок. При необходимости там можно и 0603 поставить, только его будет чуть сложнее запаять, зазоры меньше.
В предыдущем изделии выполненном на 0.5мм FR-4 приходилось ставить перемычки 0Ом типоразмера 1206 в местах пересечения полосков а также вместо фильтров LFCN minicrcuits когда не хватало усиления, правда там полоса была уже и частоты пониже.

Думаю, что микрополосок сигнала IF Вам придётся полностью ликвидировать и пустить сигнал IF по коаксиальному кабелю от микросхемы до места назначения, серьёзно обогнув место пересечения. Перемычка 0805 будет не только ёмкостью, но и НО, и много чем другим для сигнала LO. Предсказать результат на таких частотах нереально.

[seven7]

На смеситель на вход LO необходимо завести гетеродин 13ГГц а на вход IF необходимо завести сигналы в полосе 1..5ГГц. Цоколевка микросхемы выполнена таким образом, что на печатной плате трассы микрополосков пересекаются, то есть микрополосок сигнала IF пересекает микрополосок сигнала LO Как на практике поступают в таких случаях? Пока приходит на ум просто переступить полосок под 90 градусов перемычкой, например резистором 0Ом типоразмера 0805. Также есть мысль бросить сигнал IF сверху над полоском LO перемычкой из коаксиального кабеля в бронированной оплетке, но пугает возможное рассогласование в местах заайки кабеля к микрополоскам.

я так понимаю, что частота гетеродина фиксированная и требования по мощности гетеродина не столь жесткие, т.к. плюс/минус децибел не сильно скажется на коэфициенте преобразования. поэтому если идет речь о борьбе о равномерности по ПЧ, я бы кинул LO перемычкой полужестким/жестким кабелем внутри корпуса. Еще вариант, кинуть LO внешним полужестким/жестким кабелем с разъемами. Т.е. вывести LO на внешний разъём и ввести LO в нужном месте на корпусе. Появляется несомненнный плюс - контроль LO, можно подать с внешнего разъема на спектроанализатор или измеритель мощности. Делаю специально такие технологические разъёмы, т.к. при производстве партий методика отладки упрощается, особенно в приборах военной тематики, т.к. качество и надежность выше стоимости одного разъёма.
хотя, я думаю, с перемычкой 0805 тоже будет работать. про мощность писал, а развязка тоже не сильно важна, отфильтровать 13 и 5 ГГц не составит труда. кстати не думали перемычку делать не нулевым резистором, а например свч конденсатором бывало так делал. т.к. как делают резистор 0 ом не знаю и характеристик его кроме нулевого сопротивления по постоянному току нет, а о конденсаторе известно побольше.
вообщем пробуйте.
если еще пофантазировать полусерьезно. есть такой IPX разъем под поверхностный монтаж
http://smd.ru/katalog/wysokoastotnyj/index.khtml
их я иногда использую как технологические когда меньше 6 ггц. так можно кинуть пч в нужное место на плате через них. короткие кабелки с заделаными разъемами продаются.

[ledum]

Вот еще люди борются с проблемой пересечения
http://www.mwrf.com/Articles/Index.cfm?Ad=...ArticleID=13008