Design einer 50-Ohm-HF-Spur für 2,4 GHz ... Doppelschichtige FR-4-Leiterplatte

Ihre Berechnungen überprüfen die angegebenen Werte, aber denken Sie daran, dass die Dielektrizitätskonstante von FR-4 nicht streng kontrolliert wird und zwischen 4,35 und 4,7 zwischen Herstellern variieren kann [1]. Da Ihre Leiterbahnlänge sehr kurz ist, wird diese Variation keine großen Auswirkungen haben (Sie können die Werte im Rechner ausprobieren). Für anspruchsvollere Anwendungen sind spezielle Hochfrequenz-Leiterplattenmaterialien (z. B. Rogers RO4000 [2]) erhältlich, die jedoch in der Herstellung wesentlich teurer sind.

Es kann vorteilhaft sein, die Thermik um die GND-Pin-Löcher des HF-Anschlusses herum zu deaktivieren. Durch eine solide Masseverbindung reduzieren Sie die parasitäre Induktivität im Rückstrompfad, was Ihre Signalintegrität verbessert.

Wenn Sie einen koplanaren Wellenleiter verwenden, müssen die Kupfergüsse unter und an den Seiten des Leiters stark aufeinander bezogen werden. Dies bedeutet, Durchkontaktierungen zu setzen, um die obere und untere Ebene entlang beider Seiten des Leiters zusammenzufügen, um ihn mit der Masseverbindung zu umgeben. Dies wird in [3] diskutiert.

Der empfohlene Stitching-Abstand zwischen Vias sollte höchstens λ/4 betragen, wobei λ/10 das Optimum darstellt. Für 2,4 GHz ergibt sich daraus eine Via-Distanz von maximal 3,12 cm, wobei 1,25 cm empfohlen werden. Für längere Leiterbahnlängen und höhere Frequenzen wird das Heften also wichtiger als in diesem Fall bei einer sehr kurzen Leiterbahnlänge.

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/FR-4 siehe: Dielektrizitätskonstante Permittivität

[2] https://www.rogerscorp.com/documents/726/acs/RO4000-LaminatesData-sheet.pdf

[3] Wählen Sie die Größe der Durchkontaktierung zum Abschirmen und Nähen

Für diese kurze Distanz (unter 1/8 einer Wellenlänge) werden die Impedanzanforderungen viel lockerer, also ist es unter dieser Prämisse mehr als geeignet und stimmt mit meinem eigenen Taschenrechner überein.

Was das Layout betrifft, kann ich es nicht besonders bemängeln, Sie halten eine gute Trennung zwischen ihm und anderen nahe gelegenen Signalen, Sie haben Durchkontaktierungen direkt neben der Signalerde, sodass der Rückstrom auf der Ebene auf der gegenüberliegenden Seite keinen großen Umweg hat , Sie haben Ihr Board wirklich mit einer Schrotflinte mit Groundplane-Durchkontaktierungen gesprengt.

Das einzige, womit ich Probleme habe, ist zu erkennen, wo sich der Entkopplungskondensator befindet. Dazu sollte die Entkopplungskappe so nah wie möglich an den Stiften sein, idealerweise auf derselben Seite wie der Chip, mit ihren Spuren auf derselben Seite der Platine. Wenn es das Paar in der Mitte links ist, würde ich mindestens um das untere herumdrehen und diese möglicherweise etwas verschieben, um ihre Verbindungen zum Chip so kurz wie möglich zu machen.

Zu dem, was andere gesagt haben, füge ich hinzu,

• Sie möchten wahrscheinlich nicht, dass sich die Masse zwischen den Pads Ihres DC-Sperrkondensators füllt. Dies führt wahrscheinlich zu einer übermäßigen Kapazität gegen Masse und verschlechtert die Rückflussdämpfung Ihres HF-Eingangs.

• Möglicherweise möchten Sie den HF-Anschluss etwas weiter weg verschieben, damit der Sperrkondensator nicht direkt darunter sein muss. Sie benötigen ziemlich viel Platz um die Massebeine des Steckverbinders, um selektives Wellenlöten zu ermöglichen oder damit ein großes, fettes Bügeleisen dort hineingreifen kann (mehr noch, nachdem Sie die thermische Entlastung entfernt haben).