Bevorzugter Balun-Standort? (Sind differenzielle Microstrips Single-Ended vorzuziehen?)

Ich entwerfe eine Leiterplatte mit einem Transceiver, der Differenzsignal-Pins für HF hat. Diese differentiellen Signale gelangen zu einem Balun, der sie in ein Single-Ended-Signal (50-Ohm-Charakteristik) umwandelt. Dieser Ausgang geht an eine integrierte Chipantenne mit einem Anpassungsnetzwerk an der Schnittstelle zwischen dem 50-Ohm-Mikrostreifen und der Antenne.

Angenommen, ich habe einen beliebigen Abstand vom IC zur Antenne. Ich kann:

  1. Platzieren Sie den Balun nahe am IC, minimieren Sie die Länge der differentiellen Spuren und haben Sie eine längere unsymmetrische Spur, wie folgt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

  1. Platzieren Sie es in der Nähe der Antenne und führen Sie den größten Teil des Signalpfads durch die differentiellen Spuren:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

  1. (irgendwo dazwischen setzen)

Welche Methode wird bevorzugt? Auf diesem Board befinden sich mehrere Transceiver, und ich vermute, dass die differentiellen Spuren weniger abstrahlen. Ist das wahr? Gibt es andere Überlegungen?

Wenn es sich um eine kommerzielle Einheit handelt, hat wahrscheinlich jemand bereits eine Antenne usw. installiert, die mit 50-Ohm-Koaxialkabel läuft. Ein unsymmetrischer 50-Ohm-Ausgang am Gerät standardisiert das Setup. Wenn Sie ein benutzerdefiniertes Setup für Ihren eigenen Gebrauch erstellen, sind alle Wetten ungültig ...
Danke, @AlanCampbell. In diesem Fall handelt es sich um eine integrierte Chipantenne (50-Ohm-angepasst), sodass kein Stecker benötigt wird. Ich habe meine Frage bearbeitet, um klarer zu sein.
Können Sie einen Schaltplan zeichnen, um die Situation klarer zu veranschaulichen?

Antworten (1)

Wenn alles andere gleich ist, strahlen die differentiellen Spuren weniger. Dies liegt daran, dass sich ihre entgegengesetzten elektrischen Felder für "weit" entfernte Entfernungen aufheben, wobei "weit" relativ zum Abstand der Spuren ist. Weniger Strahlung bedeutet auch weniger Möglichkeiten, Rauschen aufzunehmen oder zu oder von anderen Komponenten in der Nähe der Speiseleitung beizutragen, was für Sie ein Problem sein kann oder auch nicht.

Vor diesem Hintergrund könnte es sinnvoller sein, für möglichst viele Distanzen Differenzleitungen zu verwenden.

Um jedoch die Vorteile einer differenziellen Speiseleitung nutzen zu können, müssen auf den differenziellen Leiterbahnen keine Gleichtaktströme vorhanden sein. Wenn es Gleichtaktströme gibt, dann sind die differentiellen Mikrostreifen effektiv nur ein dickerer gewöhnlicher Mikrostreifen. Angeblich sollte der IC die differentiellen Spuren so ansteuern, dass kein signifikanter Gleichtaktstrom vorhanden ist, aber Sie können im Datenblatt nachsehen, ob sie Vorschläge haben. Unterschiedliche Leiterbahnen sind schwieriger zu routen, daher müssen Sie einige Design-Kompromissentscheidungen treffen.

Der Grund, warum Mikrostreifen mehr abstrahlen, liegt darin, dass die Spur nicht vollständig umschlossen ist und sich das elektrische Feld daher in einiger Entfernung von der Spur erstreckt. Hier ist ein Bild von High Speed ​​Signal Propagation: Advanced Black Magic

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Dieses Bild deutet auch auf eine andere Lösung hin: Stripline. Koplanare Wellenleiter sind eine weitere Option, die auf einer 2-Lagen-Platine hergestellt werden kann. Jedes dieser Elemente trägt dazu bei, das elektrische Feld auf eine kleinere Fläche zu beschränken, wodurch der Strahlungsverlust reduziert und die Isolierung erhöht wird. Sie sind wahrscheinlich für Ihre Anwendung übertrieben, aber in Fällen, in denen Sie eine unsymmetrische Übertragungsleitung benötigen und Microstrip einfach nicht gut genug ist, sind sie Optionen.

Ausgezeichnet, Phil, danke. Vielen Dank auch für die Erwähnung von koplanaren Wellenleitern und Streifenleitungen. Nebenbei bemerkt: Ich finde immer wieder Verweise auf die Bücher von Howard Johnson; Ich glaube, ich muss sie kaufen :)
Bevorzugter Balun-Standort? (Sind differenzielle Microstrips Single-Ended vorzuziehen?)
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