Доброго времени суток!
Требуется ПП с цифровыми и небольшим количеством аналоговых ВЧ (до 1,6 ГГц) сигналов. Предполагается четырёхслойная ПП со следующей компоновкой слоёв:
Top - все аналоговые и цифровые сигналы, участки цепей питания, которые нельзя пустить в Int2, свободное пространство заливается землёй
Int1 - полигон земли.
Int2 - отрезки проводников цепей питания, свободное пространство заливается землёй.
Bottom - полигон земли.

Классическая компоновка <ВЧ - Земля - Питание - Цифровые сигналы> неприемлема, поскольку нижний слой должен быть землёй. Есть ли иные варианты компоновки слоёв?

В статьях по разводке ВЧ указывается, что желательно избегать изгибов проводника под 45 и 90, либо, если это неизбежно, посредством скругления делать их плавными. Возможно ли оценить, является ли это существенным для 1.6 ГГц? Какие радиусы скругления считать приемлемыми?

Трудно сказать однозначно, надо смотреть в каком месте схемы этот проводник, элемент. Делают скругление до 90град. изгиба.
При 90град. делают срез наружного угла. Срез делают таким образом, чтобы центральная ось (центр проводника) проходящая по проводнику отражалась
после изгиба 90град. в середину проводника после изгиба. ...для 1.6 ГГц это существенно.

Что значит "Bottom - полигон земли."? Вы что, можете развести всю плату на одном слое?

нет, не является. Можете изгибать под 45 градусов.

кусочек ВЧ части

вот еще пример, посмотрите.


Как это несущественно? Вы проектируете без учета потерь и переотражений на изгибе на 1,6Ггц?
Для меня это странно, начиная с 300...400Мгц требуется учитывать потери на изгибах.

мы делаем устройства с HDMI-1.3 (2.25 GBPS), Display Port (2.7GBPS) не заморачиваясь по поводу того, делать ли круглые изгибы или под 45 градусов. Все работает.

В вашем примере, судя по клиновидным шлейфам и полосковому фильтру, далеко не 400, да и не 1600 МГц. На 1.6Г достаточно поворотов на 90 градусов со скосом. Кстати, правильно сделанный скос (у вас он не совсем правильный, гипотенуза должна быть чуть больше, хотя его не так просто реализовать в РСВ-редакторе) ничуть не хуже плавного поворота.

За исключением цепей питания и участка одного цифрового сигнала, которые пришлось расположить в Int2.


В Вашем примере в одном месте при повороте делается скос, в другом - поворот плавный. Скажите, почему не везде одинаково?

А извесно вам, что ваши HDMI-1.3 (2.25 GBPS), Display Port (2.7GBPS) частоты более 340Мгц не имеют. Просто почитайте стандарт если не знаете.
А поскольку там цифорвые сигналы с уровнями LVDS, для вас актуальна толька электрическая длина, диф пар которую нужно выравнивать.
Просто это не ваш случай.



Не совсем правильно? Ну-ка как будет совсем правильно, подскажите, нарисуйте? Ну очень хочется посмотреть ваш совсем правильный.
>не хуже плавного поворота ...Вот вы это изм. приборам скажите, когда нужно бороться за минимальные шумы на этих частотах.
Плавный переход неприемлем никак, особенно в моем примере, поскольку их 6 последовательных.
Это на приборах хорошо видно.



плавный поворот это индуктивность в фильтре.

Обратимся к простой арифметике. При резолюции 1080P один кадр содержит 1920*1200=2.3 megapixels.
При частоте кадров 60Hz за секунду надо предать 2.3*60= 138.2 Mbit. Поскольку картинка должна иметь градации яркости, а стандарт говорит о 12 битах для каждого цвета, то каждый из трех TMDS каналов для выбранной в качестве примера резолюции, если пренебречь временем обратного хода (за которое тоже, кстати, передается информация) должен передать 138.2*12=1.689 GBps. Откуда Вы взяли 340 MHz, я не знаю, может спутали с клоком? Так максимальная частота клока для HDMI может быть 225 MHz.

Да верно у вас 225Мгц, но я предполгал следующую максимально возможную частоту 340Мгц, которую допускает стандарт HDMI.
Но и это очень далеко от аналогового 1,6Ггц.

Спасибо большое за советы!

Для платы с односторонним размещением компонентов пирог слоев оптимальный. Желательно иметь зоны отчуждения между ВЧ и остальными компонентами порядка 10-20 мм (по возможности).
Микрополосковые линии необходимо скруглять R = не менее 3- ширины проводника - данный момент согласуется с разработчиком.
Скругление проводников необходимо если это микрополосковые линии. Скос под 45 дает выигрыш по габаритам, но он трудно реализуется в PCB редакторе. Поэтому лучше прокладывать микрополоски со скругленными углами, преимуществленно направление поворота проводника выполняя на 45 градусов.

PS Скоро вообще все дорожки на платах будут скруглять, как аналоговые, так и цифровые. Такие уж нынче частоты и скорости...

Добавлю, что R не менее 3- ширины поводника - это идеальный случай, обоснован восновном для высоких частот от 4-6 ГГц и (или) где нужны малые потери в микрополоске, т.е. преимуществленно не для стеклотекстолита.
Для 2 ГГц пример от Avago Technologies, R=1,5*ширины поводника:

Скос под 45 градусов я реализовал - полигоном довольно просто делается в P-CAD'е. Только до сих пор не понимаю, что предпочтительней - поворот осуществлять на 45 градусов или на 90 со скосом под 45?

Возник новый вопрос, связанный со слоем питания. В литературе пишется, что в идеале этот слой должен быть сплошь залит полигоном. В таком случае становится непонятно, как располагать конденсаторы, висящие на цепях питания: обычно их рекомендуют располагать как можно ближе к выводам питаемых микросхем. В данном же случае, возможно, есть смысл расположить их между разъёмом на ПП, на который поступает питание, и полигоном питания, а затем от этого полигона безо всякой фильтрации запитать микросхему. Подскажите, как рекомендуется поступать в данном случае?

Конденсаторы, висящие на цепях питания располагать как можно ближе к выводам питаемых микросхем, без ваших вариантов. Поскольку эти микросхем источники помех и шумов и их требуется блокировать по месту. Если конденсаторы ставить в других местах, то образуется доп. индуктивность ( по полигону питания) до них и уровень помех и шумов возрастает.

оба варианта одинаково хороши, по крайней мере на частотах до 10GHz, смотри книгу High-Speed Digital Design by Howard Johnson:

В данном случае есть разница для аналогового и цифрового сигналов?

Ну и до каких частот у вас цифровой сгниал?
Цифровой сгниал - это некая условность, поскольку любой цифровой сигнал можно представить как набор суммы аналоговых (например через Фурье преобразование).

У меня все ВЧ сигналы аналоговые.

при прочих равных условиях цифровой сигнал проблематичнее аналогового по 2-м причинам:
1. Спектр цифрового сигнала значительно шире его частоты и в первом приближении определяется как 0.3/t, где t - длительность фронта сигнала.
2. Линия передачи цифрового сигнала, в отличии от линии передачи аналогового, никогда не бывает согласована по входу, потому что выходное сопротивление драйвера непостоянно: когда транзистор драйвера открыт (на выходе "0"), его сопротивление мало, а когда закрыт - велико.

Сопротивление ЭСЛ (ECL, PECL, LVPECL) близко к сопротивлению цепи подтягивающей выходы к Vbb (1,3 В в случае LVPECL) в обоих состояниях, т.е. 50 Ом.

Тут отсебятина, полностью неверная.
1. Спектр цифрового сигнала определяется рядом Фурье и приближения тут не нужны.
2. Линия передачи цифрового сигнала всегда должна быть согласована как по входу так и по выходу, причем в широкой полосе.
Разница между линиями передачи цифровой и аналоговой, условная; определяется шириной полосы пропускания.
То, что транзистор драйвера открыт, закрыт это все статика (режимы по постоянке). Это тут вобще не причем.