AC-gekoppeltes HF-Microstrip-Routing über Power Plane

Wenn ich eine AC-gekoppelte 433-MHz-HF-Mikrostreifenspur aus einem MMIC herausführe, sodass sie auf eine Leistungsebene und nicht auf eine Masseebene verweist, hat dies einen signifikanten Einfluss auf die Impedanz der Spur?

Ich entwerfe eine 4-Lagen-Leiterplatte mit einem Signal-Ground-Power-Signal-Stapel, der MMICs auf beiden Seiten hat ( dieser Verstärker ist ein Beispiel). Aus diesem Grund möchte ich den Mikrostreifen unten so ausführen, dass er eher auf Strom als auf Masse verweist. Mir ist bewusst, dass dies für digitale Signale in Ordnung ist ( diese Seite von Henry Ott hat mich endgültig davon überzeugt), und ich habe Microstrip over Power Plane durchgelesen , aber es gibt ein paar Dinge, die mich misstrauisch machen, mich blind zu bewerben diese Schlussfolgerungen zu dieser Situation.

1) Dies ist kein Gegentakttreiber wie die in der Zeitung, es ist ein Verstärker der Klasse C (einige der anderen sind Klasse A). Dies bedeutet, dass es nicht symmetrisch ist und wenn ich richtig verstehe, dass im Vergleich zum Emitter zur Erde wahrscheinlich eine erhebliche Induktivität von der Stromversorgung zum Kollektor vorhanden ist.

2) MMICs haben eine schöne, große, flache Masseverbindung mit niedriger Induktivität durch ihr Wärmeleitpad, aber normalerweise nur wenige Pins für die Stromversorgung. Ich kann nur davon ausgehen, dass jeder Mikrostreifen auf dem Die auf diese Grundebene referenziert wird, was meiner Meinung nach beim Übergang zum PCB-Mikrostreifen zu einer Unterbrechung führen würde.

3) Schließlich läuft das alles in einen Koaxialstecker, dessen Abschirmung mit Masse verbunden ist. Wenn ich die Abschirmung nicht an die Stromversorgung angeschlossen habe (was eine schreckliche Idee zu sein scheint), würde das nicht auch zu einer ziemlich signifikanten Diskontinuität führen?

Kann mir das jemand erklären, idealerweise mit einer Genauigkeit, die mit der von Henry Ott vergleichbar ist? Ich würde es wirklich zu schätzen wissen!

Ist es sinnvoll, Ihre Stromversorgungsebene mit einem Stück Masseebene zu unterbrechen, das viele Durchkontaktierungen zur anderen Masseebene zwischen der MMIC und dem Steckverbinder hat? Ich habe dies getan, um LVDS-Signale aus einem Stecker herauszubrechen, bevor ich auf die Oberseite der Platine übergehe, wobei die Massereferenz in den Schichten 2 und 3 beibehalten wird.
Ich könnte das sicherlich tun, es wäre nur eine Menge Arbeit und es ist frustrierend, nicht sicher zu wissen, ob es notwendig ist oder nicht. Außerdem versuche ich im Allgemeinen zu vermeiden, Flugzeuge zu zerlegen, wenn dies nicht erforderlich ist.

Antworten (1)

Dies ist kein Push-Pull-Treiber wie die in der Zeitung, sondern ein Verstärker der Klasse C (einige der anderen sind Klasse A).

Dies hat nichts mit der Mikrostreifenstruktur zu tun. Es ist ein ganz anderes Thema, mit dem Sie sich separat befassen sollten.

MMICs haben eine schöne große flache Erdungsverbindung mit niedriger Induktivität durch ihr Wärmeleitpad, aber normalerweise nur ein paar Pins für die Stromversorgung. Ich kann nur davon ausgehen, dass jeder Mikrostreifen auf dem Die auf diese Grundebene referenziert wird, was meiner Meinung nach beim Übergang zum PCB-Mikrostreifen zu einer Unterbrechung führen würde.

...

Schließlich läuft das alles in einen Koaxialstecker, dessen Schirm mit Masse verbunden ist. Wenn ich die Abschirmung nicht an die Stromversorgung angeschlossen habe (was eine schreckliche Idee zu sein scheint), würde das nicht auch zu einer ziemlich signifikanten Diskontinuität führen?

Beides ist im Wesentlichen das gleiche Problem. Beides bedeutet, dass Ihr Rückweg eine Route zwischen der Leistungsebene und der Grundebene finden muss. Sie sollten einen Bypass-Kondensator in der Nähe der Stelle platzieren, an der diese Diskontinuitäten auftreten, um den Rückströmen einen Weg zwischen den koaxialen und On-Chip-Referenzen und der Mikrostreifen-Referenzebene zu geben. Bei 433 MHz sollte dies kein allzu großes Problem darstellen, wenn die Kondensatoren gut gewählt und nicht zu weit von den Unterbrechungen entfernt sind.

Ich verstehe dein Argument. Alles, was ich mit dem Verstärkerkommentar wirklich sagen wollte, ist, dass der Chip selbst keinen guten Weg von der Stromversorgung zur Masse zu bieten scheint, aber durch paralleles Hinzufügen der Bypass-Kappen sollten wir diese Induktivität "umgehen". Gehe ich bei den Bypass-Kappen richtig, wenn ich denke, dass die größte Kapazität mit der geringsten parasitären Induktivität das ist, wonach ich suchen würde? IE, in erster Ordnung, der 0402-Kondensator mit dem größten Wert?
Wenn Ihr Signal schmalbandig ist (z. B. eine 20-kHz-FM-Modulation um 433 MHz), sollten Sie wahrscheinlich einen Kondensator mit niedrigerem Wert verwenden (z. B. 1 oder 10 nF). Wenn es sich um ein digitales Breitbandsignal handelt, ist ein 100-nF-0402-Teil die übliche Wahl. Der Chip bietet wahrscheinlich eine On-Chip-Umgehung, die nicht einmal im Datenblatt erwähnt wird, je nachdem, um welche Art von Chip es sich genau handelt.