Нюансы для начинаюего при проектировании СВЧ устройств, Помогите разобраться с некоторыми вопросами Опции

[Student_Componen...]

Всем привет. Начал понемногу разбираться в СВЧ технике, дело дошло до трассировки ПП и наткнулся на некоторые особенности которые неуказанны в литературе, со временем их накопилось на целый список, поэтому и решил создать тему тут для того чтобы во всем разобраться.

1. Есть, допустим, микросхема усилителя у которой СВЧ пад окруженный GND падами. Бывает что ширина СВЧ пада меньше чем расчетная ширина копланарного полоска или наоборот вопросы: Как сделать переход от полоска в пад? и Влияет ли расстояние между GND и СВЧ падом на импеданс?


2. Какая может быть максимальная длина копланарного полоска в принципе? Где-то читал что 1/4 длины волны, это так? Что будет если превысить максимальную длину( если она есть)?

3. Бывает, что в полосок нужно вставить DC Block кондер, пады которого шире и выступают за полосок даже если (0402) и в земляном полигоне в этом месте появляются неоднородности. Как быть в этом случае? Оказывает ли это влияние на импеданс?


4. Если требуется разделить сигнал на две антенны разумно ли использовать делитель Вилкинсона на одной микросхеме?
http://electronix.ru/redirect.php?https://...aSheet_RevB.pdf

Там на 4 странице даташита указана схема трассировки. Не совсем понимаю как идут выходные линии передачи и можно ли их так разводить?


5. На что влияют и в чем проводить симуляцию S параметров. Подскажите пожалуйста литературу по этому вопросу, буду очень благодарен.

6. Как лучше проводить поворот полоска? Во всей литературы которую я читал указано, что главное чтобы радиус изгиба был R>3W, ширина проводника и в целом, чем больше радиус тем лучше. Также видел повороты на 90 градусов при помощи "среза" внешнего угла згиба, но я видел такое только в микрополосковых линиях передачи, в копланарной я такого не встречал. Вопросы: Можно ли делать поворот на 90 при помощи "среза" внешнего угла, и если можно то в чем лучше проводить расчет такого поворота? И имеет ли место быть то, как я развел?
Также бывает нужно завести микросхему "саму на себя" возможно




7. На плате присутствуют усилитель мощности (1Вт) на передачу и МШУ на прием. Устройство работает в полудуплексном режиме и усилитель на передачу включается только во время передачи. Вопрос: нужно ли делать дополнительный шилд (экран) вокруг передающей части или достаточно разнести их на расстояние?

8. Можно ли использовать FR-4 для диапазона 2.4 ГГц? Или обязательно использовать "роджерсы" и прочие ламинаты?

9. Какой формы желательно использовать пады? И на что влияет их форма?

П.С. Тему создаю тут, так как это не совсем вопросы по трассировке. Знаю что в примерах картинок земляной полигон без виасов, я знаю что они должны там быть. Я сделал "пустой" (бессмысленный) проект в котором постарался сделать так чтобы встречались все мои вопросы. Знаю что вопросы тут по большей степени глупые, но найти ответы на них самостоятельно я не смог, поэтому прошу помощи тут. Буду рад если кто-то "тыкнет" в уже похожую тему или подходящую литературу для новичков. Заранее всем спасибо, кто откликнется.

Сообщение отредактировал Student_Component - Mar 5 2017, 09:01

[Aner]

Да в СВЧ виасы с термобарьерами это редкость и особенность, в отличие от более низких частот. По этому лучше сразу забыть про термобарьеры для СВЧ. Да и стрип линии у вас никак не 50 Ом к паре 50 Омных SMA. Разводка во многом по другому делается. И укажите какие частоты у вас. Еще разводку нужно проверять в MWO, там много чего почерпнуть для ВЧ, СВЧ трассировки.

Длина копланарного полоска согласованного может иметь большую длину, только потери нужно учесть и влияние окружения. 1/4 длины волны, это сдвиг фазы сигнала на 90гр если не учитывать епсилон материала, Также часто используют 1/2 длины волны, например чтобы при высоком ксв иметь наименьшие потрери сигнала. С радиусами изгибв лучше, так как обеспечивают меньше потерь при отражении.

FR-4 для диапазона 2.4 ГГц использовать можно, но понимая и желательно на коротких участках. На тестовых платах, в серийных изделиях специально подбирают ламинаты FR-4 так как их оч много разных. Основная причина их проблемы что они работают с постоянным эпсилон ~ до 1 ГГц или меньше. А далее если епсилон для кажной платы в разных местах различен то не получить стабильных параметров даже в малых сериях. Можно конечно идти на компромис и мириться с потерями, нестабильностью часто китайцы так и делают в погоне за низкой ценой. Тут нужно понимать что преследуется.

Так тема оч ёмкая, желателен курс по линейным/нелинейным цепям, электродинамики, свч устойств и др. подобным предметам. Галопом на форуме нужных компетенций набрать проблемно. Знаю многих таких кто разводит СВЧ платы без должного образования. Это печально наблюдать то одни проблемы то другие.

[etoja]

FR-4 для диапазона 2.4 ГГц использовать можно, но понимая и желательно на коротких участках. На тестовых платах, в серийных изделиях специально подбирают ламинаты FR-4 так как их оч много разных. Основная причина их проблемы что они работают с постоянным эпсилон ~ до 1 ГГц или меньше. А далее если епсилон для кажной платы в разных местах различен то не получить стабильных параметров даже в малых сериях. Можно конечно идти на компромис и мириться с потерями, нестабильностью часто китайцы так и делают в погоне за низкой ценой. Тут нужно понимать что преследуется.

2.4 ГГц имеет длину волны 12 сантиметров в воздухе и 6 сантиметров внутри FR4. Поэтому больших требований к трассировке не предъявляет.

[Aner]

2.4 ГГц имеет длину волны 12 сантиметров в воздухе и 6 сантиметров внутри FR4. Поэтому больших требований к трассировке не предъявляет.

Для вас начинающих наверное так. Для любого с мало-мальским образованием в RF никак нет. Поскольку глупо говорить о длине волны; умно говорить о половине, четверти лямды и тд опираясь на теорию линейных цепей вначале, затем понимая разницу между сосредоточенными параметрами и распределенными двигаясь к смиту. Далее электродинамика и понимание того, что внутрь FR4 вы никак не движитесь а только на поверхности своей стрип линии со своим скин эффектом. Потом вдруг узнаете, что епсилон диэллектрика никак не около 4 для вашего FR-4 для этих частот 2.4ГГц и по вашей рекомендации без больших требований к трассировке челы делают лажу, особенно если измерять, померять нечем. Таких скоростников пофигистов встречал много раз, а их советов еще больше. Смотрится все печально, нет образования в FR, нет опыта в RF проектировании, никогда не видел анализатора, векторника, нефиг советы давать.