Толщина металлизации печатных плат, На что влияет в микрополосковой линии? Опции

[Aner]

Если провести моделирование полоска в HFSS и вывести картину магнитуды поверхностных токов. То видно что на внутренней стороне полоска величина магнитуды примерно на порядок больше, чем на внешней стороне полоска. На внешней стороне токи сосредоточены только на краях линии.

Ну, что uve нет результата от тебя. Все же думаю некорректно тобой написано! Сам прикинь примеры. Да и HFSS по классике считает, игнорируя Макса. Как такое возможно прокинуть скин-эффект, игнорнуть уважаемого Планка! ... Магнитуды примерно на порядок больше. И что с того порядка магнитуд толку? С чего это вдруг Ом-Максвел-Планковскому току течь неравноверно, притягиваясь примерно на порядок больше ко внутренней стороне с эпсилон около 4 единиц? uve Физика вас не понимает.

Вот, это и наблюдаем. Укорочение длины волны в соответствии с эффективной диэлектрической проницаемостью (но не в 4,3 раза).
И, я всегда считал, что диэлектрик не "выталкивает", а "втягивает". А, то бы у меня микроволновка на кухне не работала бы как надо. :-)

А, "Там в расчете два эпсилона для внешнего слоя, для внутренних один."
Потому что, внутри полосковая линия - в расчете эпсилон диэлектрика =4, а на внешних сторонах уже микрополосковая линия - два диэлектрика =1 и =4.

Мимо кассы, математику и физику процесса ликбезируйте. Примерно корень из эпсилон падение скорости в диэлектрике потив воздуха (вакуума). То есть в среде при эпсилон 4 единицы скорость распространения эмв падвет в два раза. Или длина волны в такой среде сокращается вдвое. Ну почитайте классику Тамма! Как это среда с торможением может "втягивать"!? Отвлеченная аналогия - вы же пробегая вдоль реки не бросатетесь в воду, чтобы быстрее доплыть зафиксированную дистанцию. Пробежать зафиксированную дистанцию получится быстрее чем плыть! Или у вас все по другому? При чём тут микроволновка? Мы тут про физику распространения эмв в микрополоске, а не по вашу ши...ю!

[Redcrusader]

Мимо кассы, математику и физику процесса ликбезируйте. Примерно корень из эпсилон падение скорости в диэлектрике потив воздуха (вакуума).
...
... При чём тут микроволновка? ...

Уели, уели! А я этого не знал! Буду учить матчасть!


Я всегда думал, где больше мощности, там и больше тока-напряжения. А у вас наоборот - основная мощность внутри курицы, а основной ток течет по стенкам камеры микроволновки.
Причем тут скорость? Какая связь связь между мощность и скоростью распространения?
Если только посмотреть на автотранспорт. Здесь да, больше мощность - больше возможная скорость.
:-)

[Aner]

Здесь можно поспорить!
Основная концентрация поля между "землёй" и нижней стороной микрополоска. Там и тока течет больше. Верхняя сторона микрополоска будет влиять только на потери. А т.к. там ток гораздо меньше, то и потери будут меньше (можно не учитывать).
Только у меня остается вопрос, "нафиг" покрывать микрополосок серебром-золотом, если ток течет по внутренней стороне микрополоска?
Только для красоты!

И тут облом у вас с пониманием. Чем меньше сопротивление ( у серебра на ВЧ меньше, чем у тех вами написаных материалов), тем проводимость лучше, сопротивление ниже. По правилу Кихгофа там и ток течёт больший. Базы у вас никакой с таким написанием!

Уели, уели! А я этого не знал! Буду учить матчасть!


Я всегда думал, где больше мощности, там и больше тока-напряжения. А у вас наоборот - основная мощность внутри курицы, а основной ток течет по стенкам камеры микроволновки.
Причем тут скорость? Какая связь связь между мощность и скоростью распространения?
Если только посмотреть на автотранспорт. Здесь да, больше мощность - больше возможная скорость.
:-)

Энтропия, энтропия это все, ... Природа всегда стремится к минимуму энерго затрат в отличие от нас гомо-сапиенсов.

[uve]

Ну, что uve нет результата от тебя. Все же думаю некорректно тобой написано! Сам прикинь примеры. Да и HFSS по классике считает, игнорируя Макса.

Добрый день, Aner. Сразу не ответил - работы много. Я всегда считал, что в HFSS в расчёте программы учтён скин-эффект, поэтому никаких установок по этому вопросу не делал. Рассчитал в HFSS , изготовил и отстроил на приборах не одну сотню антенн. С измерениями расчёты сходятся не плохо. Не думаю, что не следует доверять расчётам в этой проге. Полосок в HFSS Вам не составит труда смоделировать самому. Посмотрите на скринах вид полоска с поверхностными токами на частоте 868 MHz: ( FR4 не видим,как и Ground, это симметричная половина полоска - пл. симм. XZ)

Сообщение отредактировал uve - Dec 28 2017, 07:33

[Prostograf]

Если провести моделирование полоска в HFSS и вывести картину магнитуды поверхностных токов. То видно что на внутренней стороне полоска величина магнитуды примерно на порядок больше, чем на внешней стороне полоска. На внешней стороне токи сосредоточены только на краях линии.

Господа, моделирование это конечно хорошо. Но из опыта. Если промерять 50 Ом микрополосок до частоты 18 ГГц, то покрытый полосок иммерсионным серебром, на частоте 18 ГГц даст меньше потерь на 1.5-2.5 дб ( а то и больше, уже не помню) , чем покрытый иммерсионным золотом. А в расчетах фильтров выше 4 ГГц вообще даст разные АЧХ.
По этому поводу есть разные статьи. Если дойдут руки, то выложу ссылку или название.

[Herasim]

.... А в расчетах фильтров выше 4 ГГц вообще даст разные АЧХ.
По этому поводу есть разные статьи. Если дойдут руки, то выложу ссылку или название.

Если можно подробнее про покрытия применительно к полосковым фильтрам выше 4 ГГц.
Спасибо

[Prostograf]

Если можно подробнее про покрытия применительно к полосковым фильтрам выше 4 ГГц.
Спасибо

Подробнее. В свое время рассчитывал фильтр широкополосный 4-8 ГГц. Рассчитал в HFSS, вырезали мне макет на лазерном станке, точности плохие, но все же я его промерил, смотрю очень похоже на то что насчитал. Заказываю платы в резоните с иммерсионным золочением. Промеряю их и вижу во-первых, перепад АЧХ от 4 до 8 ГГц 3 дб, против 1.5 дб в макете. И АЧХ имеет не ровную линию в полосе, а какая то изрезанная, в полосе пропускание АЧХ прыгает 2-3 дб (такое ощущение, что какие то резонансы не понятные в полосе), чего на макете не было. Ну решил я, что фильтр этот сделать не смогу. Через год натыкаюсь на статью, где сравниваются полоски с разным покрытием. И о боже, вижу, что потери на золоте больше, более того на микрополоске в районе 4 Гц есть еще какой-то резонансик не большой. Ну то есть идет s21 ровненькой линией и тут оп увеличение потерь на 1 дб, а затем опять восстанавливается и также идет ровненькой линией.
Я тогда беру свой фильтр, заказываю платку на иммерсионном серебре и все сходится с расчетом. Более того закладываю в HFSS над медью слой никеля 5 мкм и фильтр на золоте, который я промерял раньше, полностью совпадает с расчетом.

Ну и конечно, это критично для широкополосных фильтров, для узкополосных при разных покрытиях вы разныу АЧХ не получите, просто потери больше будут на золдоте.

[Stefan1]

...Более того закладываю в HFSS над медью слой никеля 5 мкм и фильтр на золоте, который я промерял раньше, полностью совпадает с расчетом. ...

А не подскажите как в HFSS такой тонкий слой никеля закладывать по сравнению с другими крупными объектами? И как правильно задавать сетку в нем?

[Aner]

Добрый день uve! В HFSS да и в других считалках в расчёте не учтён скин-эффект и еще много других квантовых эффктов, там же Максвелловская классика на "эмпирике" только. Для того там эти различные "меши" и нужны при расчетах.

[uve]

Добрый день uve! В HFSS да и в других считалках в расчёте не учтён скин-эффект и еще много других квантовых эффктов, там же Максвелловская классика на "эмпирике" только. Для того там эти различные "меши" и нужны при расчетах.

Если он не учитывает скин-эффект, как же он может посчитать потери в металле и КПД антенны?

[Stefan1]

Добрый день uve! В HFSS да и в других считалках в расчёте не учтён скин-эффект и еще много других квантовых эффктов, там же Максвелловская классика на "эмпирике" только. Для того там эти различные "меши" и нужны при расчетах.

На сколько я знаю, в HFSS по умолчанию поля (как следствие, и скин-эффект) в проводниках не рассчитывается (расчет скин слоя ведется по формулам, не считая поле внутри проводника). Однако поля в проводнике можно считать для более точного расчета скин-слоя, задав в свойствах материалов "solve inside".

Сообщение отредактировал Stefan1 - Dec 28 2017, 12:46

[uve]

На сколько я знаю, в HFSS по умолчанию поля (как следствие, и скин-эффект) в проводниках не рассчитывается (расчет скин слоя ведется по формулам, не считая поле внутри проводника). Однако поля в проводнике можно считать для более точного расчета скин-слоя, задав в свойствах материалов "solve inside".

Я рассуждал по другому: раз есть расчёт параметра Gain, значит должен быть и расчёт потерь. А значит есть и учёт толщины слоя металла по которому протекает ВЧ ток.

[Aner]

Если он не учитывает скин-эффект, как же он может посчитать потери в металле и КПД антенны?

КПД считает приблизительно, по разному, иногда неверно. Особенно заметно, если ошибиться при настройках сетки. КПД расчетное так себе, оно реальное только при съеме в камере.
Потери в металле по формулам, классика же, алгебра, тригонометрия, интеграллы, дифуры.

Я рассуждал по другому: раз есть расчёт параметра Gain, значит должен быть и расчёт потерь. А значит есть и учёт толщины слоя металла по которому протекает ВЧ ток.

Там давно уж как квантовая физика обяснила все процессы, классика не в силах. Для большинства инженерных расчетов достаточно классического подхода, но проблемы есть.

[DEM_ALEX]

Подробнее. В свое время рассчитывал фильтр широкополосный 4-8 ГГц. Рассчитал в HFSS, вырезали мне макет на лазерном станке, точности плохие, но все же я его промерил, смотрю очень похоже на то что насчитал. Заказываю платы в резоните с иммерсионным золочением. Промеряю их и вижу во-первых, перепад АЧХ от 4 до 8 ГГц 3 дб, против 1.5 дб в макете. И АЧХ имеет не ровную линию в полосе, а какая то изрезанная, в полосе пропускание АЧХ прыгает 2-3 дб (такое ощущение, что какие то резонансы не понятные в полосе), чего на макете не было. Ну решил я, что фильтр этот сделать не смогу. Через год натыкаюсь на статью, где сравниваются полоски с разным покрытием. И о боже, вижу, что потери на золоте больше, более того на микрополоске в районе 4 Гц есть еще какой-то резонансик не большой. Ну то есть идет s21 ровненькой линией и тут оп увеличение потерь на 1 дб, а затем опять восстанавливается и также идет ровненькой линией.
Я тогда беру свой фильтр, заказываю платку на иммерсионном серебре и все сходится с расчетом. Более того закладываю в HFSS над медью слой никеля 5 мкм и фильтр на золоте, который я промерял раньше, полностью совпадает с расчетом.

Ну и конечно, это критично для широкополосных фильтров, для узкополосных при разных покрытиях вы разныу АЧХ не получите, просто потери больше будут на золдоте.

Доброго дня. А если покрывать не иммерсионным золотом, а гальваническим?

[Aner]

Гальваника много хуже. Еcть даже аналогия - это как на стену из кирпичей накидать снежков. Получается "рыхость", другие параметры плотности, проводимости получите. К примеру у тех же ВЧ материалов от Rogers, Arlon и др медная фольга иная более катаная, уплотненная в сравнении с тем же фольгированным FR-4.