|
Дорожка 5В рядом с антенной WiFi, Чего можно ждать от такого решения? |
|
|
|
Jun 12 2018, 09:31
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 467
Регистрация: 7-06-06
Пользователь №: 17 829
|
Добрый день! Проектируем устройство с Wi-Fi. Сейчас получается, что земляной вывод разъёма SMA антенны находится всего в 1.5мм от питания +5В разъёма micro-USB, а сигнальный вывод разъёма SMA антенны находится в 4.5мм от питания +5В разъёма micro-USB. Импульсное питание +5В может иметь пульсации до 200мВ, но чаще всего до 120мВ. В связи с чем вопросы: 1. На сколько плохо это может сказаться на сигнале Wi-Fi и есть ли смысл пробовать выпускать такую плату или лучше сразу искать другое решение по расположение цепей? 2. В чём можно попробовать промоделировать такую ситуацию если есть отсчёты осциллограммы питания 5В? Можно наверное попробовать в каком-нибудь пакете получить спектр пульсаций БП(грубо допустив, что они периодические) и прикинуть, что будет в районе ширины сигнала Wi-Fi.... Есть ли смысл этим заниматься в данной ситуации? Благодарю. Сергей.
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Jun 13 2018, 12:46
|
Местный
Группа: Участник
Сообщений: 326
Регистрация: 4-11-15
Пользователь №: 89 174
|
Ничего там не будет, на самом деле. Если сомневаетесь сделайте консервативное решение. Залейте все землей на верхнем слое и пробейте переходными GND контур вокруг вашего SMA разъема с шагом в 1мм. И сделайте по два ViaInPad прямо на пинах GND разъема SMA и никаких отводов от пинов.
На картинке не показано куда и как ведутся трассы USB. Если они есть на внутренних слоях допустим, имеет смысл поместить вокруг них два ряда заградительных переходных GND, то есть протащите как в волноводе.
Промоделировать это все можно в любом 3D пакете моделирования для СВЧ, CST, HFSS, AWRDE. Но если вы подходите консервативно, и пытаетесь вытащить на моделях, то скорее всего Вам придется поднять класс платы, использовать микро и скрытые переходные, потратить больше внимание развязке WiFI и USB более тотально. Скажем отделить WiFi экраном из жести и контуром прошитым переходными.
Но точно можно сказать одно, по питанию 5V у Вас не будет помех на WiFi, там не та энергетика, кроме того стоят ferritebead, которые не дадут разогнатсья импульсам помех. А вот наводки от разъема USB, кабеля и трасс по сигналу, вот это скорее всего будет основной проблемой.
|
|
|
|
|
Jun 13 2018, 14:13
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 239
Регистрация: 5-02-06
Из: Подмосковье
Пользователь №: 14 012
|
Цитата(Politeh @ Jun 12 2018, 12:31) Добрый день! Проектируем устройство с Wi-Fi. Сейчас получается, что земляной вывод разъёма SMA антенны находится всего в 1.5мм от питания +5В разъёма micro-USB, а сигнальный вывод разъёма SMA антенны находится в 4.5мм от питания +5В разъёма micro-USB. Импульсное питание +5В может иметь пульсации до 200мВ, но чаще всего до 120мВ. В связи с чем вопросы: 1. На сколько плохо это может сказаться на сигнале Wi-Fi и есть ли смысл пробовать выпускать такую плату или лучше сразу искать другое решение по расположение цепей? 2. В чём можно попробовать промоделировать такую ситуацию если есть отсчёты осциллограммы питания 5В? Можно наверное попробовать в каком-нибудь пакете получить спектр пульсаций БП(грубо допустив, что они периодические) и прикинуть, что будет в районе ширины сигнала Wi-Fi.... Есть ли смысл этим заниматься в данной ситуации?
Благодарю. Сергей. 1. Точно вам скажет моделирование (после трассировки). 2. Но можно не моделировать, а принять превентивные меры (дёшево).
--------------------
Автор благодарит алфавит за любезно предоставленные буквы.(С)
|
|
|
|
|
Jun 16 2018, 05:47
|
Местный
Группа: Участник
Сообщений: 326
Регистрация: 4-11-15
Пользователь №: 89 174
|
Ваши пульсации по питанию не смогут создать хоть какие нибудь вменяемые помехи для радиоканала. Чтобы быть уверенным, ну хотите, просто поставьте параллельно 5V связку прямо у разъема 1pF/10pF/100pF и забудьте. Не смогут пульсации по 5V разогнаться настолько чтобы как то пролезть в RF, только если эти пульсации будут валить питание самого приемника, а это уже совсем другая тема. Но и там также все решается просто, ставите перед микросхемой ferritebead и с батарею конденсаторов у чипа. И никаких проблем с питанием не будет.
Если у Вас есть спектранализатор, вот повесьте его прямо на питание 5V и посмотрите спектр. Если будет помеха вы ее сразу увидите задолго до того, как приемник начнет лажать.
Если спектроанализатора нет, возьмите хороший быстродействующий АЦП или осциллограф с записью, запишите питание 5V во время этих самых помех, затем переведите запись в цифру и загоните в любую программу показывающую спектр. Или как вариант в Matlab и посмотрите спектр помех. В районе 400MHz и выше у Вас вообще ничего не будет в принципе.
Сообщение отредактировал twix - Jun 16 2018, 05:50
|
|
|
|
|
Jun 18 2018, 05:01
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 467
Регистрация: 7-06-06
Пользователь №: 17 829
|
Цитата(twix @ Jun 16 2018, 08:47) Ваши пульсации по питанию не смогут создать хоть какие нибудь вменяемые помехи для радиоканала. Чтобы быть уверенным, ну хотите, просто поставьте параллельно 5V связку прямо у разъема 1pF/10pF/100pF и забудьте. Не смогут пульсации по 5V разогнаться настолько чтобы как то пролезть в RF, только если эти пульсации будут валить питание самого приемника, а это уже совсем другая тема. Но и там также все решается просто, ставите перед микросхемой ferritebead и с батарею конденсаторов у чипа. И никаких проблем с питанием не будет.
Если у Вас есть спектранализатор, вот повесьте его прямо на питание 5V и посмотрите спектр. Если будет помеха вы ее сразу увидите задолго до того, как приемник начнет лажать.
Если спектроанализатора нет, возьмите хороший быстродействующий АЦП или осциллограф с записью, запишите питание 5V во время этих самых помех, затем переведите запись в цифру и загоните в любую программу показывающую спектр. Или как вариант в Matlab и посмотрите спектр помех. В районе 400MHz и выше у Вас вообще ничего не будет в принципе. Спасибо большое! Теперь спокойнее буду делать.
|
|
|
|
|
Jun 25 2018, 12:58
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 467
Регистрация: 7-06-06
Пользователь №: 17 829
|
Cюда же в догонку ещё один вопрос по трассировке. Есть eMMC, шина которой работает примерно на 50 МГц. Линии шины проходят прямо над 2-мя импульсными дросселями+конденсаторы, т.е. питание снизу, а линии сверху. Плата 6-ти слойная, т.е. между ними как минимум 2 слоя земли сплошных + слой питания + сигнальный слой. Прикрепил скриншот: верхний слой красный, нижний - синий. Сейчас прокинуто предварительно. Одно из питаний может до 1600мА выдавать, другое до 500мА. Напряжения источников питания около 1В и питают они ядра процессора. Вопрос: стоит ли опасаться за помехи на шине eMMC? Ведь линии проходят прямо над силовым контуром, который идёт с дросселя через фильтрующие конденсаторы выходного LC фильтра? Есть вариант поместить вместо питания снизу саму eMMC, и тогда эта проблема решится, но она была отодвинута ближе к кнопке, которая висит на её линии D5 eMMC шины, чтобы ответвление к кнопке было как можно короче(хотя оно всё равно получилось длиной примерно в 3 раза длиннее основного отрезка от разветвления до вывода eMMC, придётся возможно удлинять все линии, чтобы сделать ответвление короче основного конца). Спасибо!
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Jun 25 2018, 13:58
|
ядовитый комментатор
Группа: Свой
Сообщений: 2 765
Регистрация: 25-06-11
Пользователь №: 65 887
|
Сколько лет этому разделу, а вопросы имеющие совершенно однозначные ответы(в частности не требующие никакого моделирования) все также задаются сугубо в контексте подчеркнуто убогих и целиком говеных плат Т.е. когда все разумные соображения, требования производителей, best practices и даже design guidelines не то чтобы игнорируются, а словно специально нарушаются настолько абсурдно насколько это вообще возможно. Сперва наперво надо начать разводить источники питания как минимум нормально, т.е. сугубо полигонально, с нормальным числом и расстановкой виа и таким же плейсментом. Потом узнать почему установка термалов на виа есть верный признак "гуру электроникса". Ну а дальше как раз можно начинаться учиться именно самой разводке Можно конечно "начать моделирование", однако реальность такова, что те кто действительно понимают что они делают в симуляторе никогда не будут делать такие же проезды как в картинке из прошлого поста, ведь от этого их оберегает одно и то же знание, начинающееся примерно с уровня школьной физике 8 класса
|
|
|
|
|
Jun 25 2018, 20:26
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 467
Регистрация: 7-06-06
Пользователь №: 17 829
|
Цитата(EvilWrecker @ Jun 25 2018, 16:58) Сколько лет этому разделу, а вопросы имеющие совершенно однозначные ответы(в частности не требующие никакого моделирования) все также задаются сугубо в контексте подчеркнуто убогих и целиком говеных плат Т.е. когда все разумные соображения, требования производителей, best practices и даже design guidelines не то чтобы игнорируются, а словно специально нарушаются настолько абсурдно насколько это вообще возможно. Сперва наперво надо начать разводить источники питания как минимум нормально, т.е. сугубо полигонально, с нормальным числом и расстановкой виа и таким же плейсментом. Потом узнать почему установка термалов на виа есть верный признак "гуру электроникса". Ну а дальше как раз можно начинаться учиться именно самой разводке Можно конечно "начать моделирование", однако реальность такова, что те кто действительно понимают что они делают в симуляторе никогда не будут делать такие же проезды как в картинке из прошлого поста, ведь от этого их оберегает одно и то же знание, начинающееся примерно с уровня школьной физике 8 класса На скриншоте сугубо предварительно всё, так что нет смысла придираться к разводке. Всё о чём вы сказали - я прекрасно знаю. Все предыдущие разы я всегда избегал подобных решений, но тут ситуация вынуждает пробовать.
|
|
|
|
|
Jun 26 2018, 02:52
|
Местный
Группа: Участник
Сообщений: 326
Регистрация: 4-11-15
Пользователь №: 89 174
|
Цитата(Politeh @ Jun 25 2018, 13:58) Есть eMMC, шина которой работает примерно на 50 МГц. ... Если трассы шины eMMC отделены от силовых трасс слоям GND с обоих сторон, беспокоиться не о чем.
|
|
|
|
|
Jun 26 2018, 07:47
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 467
Регистрация: 7-06-06
Пользователь №: 17 829
|
Цитата(twix @ Jun 26 2018, 05:52) Если трассы шины eMMC отделены от силовых трасс слоям GND с обоих сторон, беспокоиться не о чем. Мне кажется, что так как поле там электромагнитное, а не электростатичное. то помеха может генерироваться за счёт переменного магнитного поля. Ток приличный же вроде. Если источник импульсный выдаёт 1.5А, то амплитуда переменного тока в дросселе 30% может достигать от макс. тока, т.е. порядка 0.5А, а это уже очень прилично. Цитата(Aner @ Jun 25 2018, 16:08) На эти ваши вопросы хороший ответ даёт программа гиперлинкс, также аналогичные проверяющие целостность сигналов и цепей. Просто освойте; вопросы наводок, влияний, и тп отпадут сами собой. Лет 10 назад я работал c гиперлинкс, когда того требовала ситуация: SDRAM+FGPA+FLASH, 100МГц, на одной шине. Потом как-то не приходилось - когда делаешь всё по правилам и плата позволяет это делать, то всё работает и без моделирования. А как кнопку SMD заложить в модель IBIS гиперлинкса? Или сейчас эти модели уже все есть готовые? Спасибо.
|
|
|
|
3 чел. читают эту тему (гостей: 3, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|