Impedanzanpassung für sehr kurze Leiterbahnen erforderlich?

Ich habe eine benutzerdefinierte Platine mit 50-Ohm-Impedanzantennen für GPS (1,575 GHz), GSM (2,4 GHz) und LoRa (868 MHz). Derzeit wird eine impedanzangepasste Platine mit passenden Leiterbahnbreiten von 6 mil verwendet. Eine Spur geht durch einen Kondensator (passendes Referenzdesign des Herstellers). Meine U.fl-Anschlüsse befinden sich SEHR nahe an den Pins auf den HF-Chips oder im Fall des einen mit dem Kondensator, der neben dem HF-Pin und dem U.fl-Anschluss auf der anderen Seite liegt. Mit "sehr nah" meine ich zwischen 2 und 3 mm.

Da die HF-Pins sowieso viel breiter sind als die impedanzangepasste Spur und die Kondensatorpads ebenfalls breiter sind, gibt es einen tatsächlichen Vorteil bei der Verwendung von impedanzangepassten Spuren für diese kurzen Längen? Ist es in der Tat besser, nur die Breite der Stifte an den HF-Geräten bis zum U.fl-Anschluss anzupassen? Ich verwende ein 4-Layer-Design mit Layer 2 als dedizierte Masseebene, 3 als Stromversorgung und 1 + 4 als Signale ohne Massefüllungen. Alle HF-Signale befinden sich auf Schicht 1. Ich halte alle "verrauschten" Signale weit von der HF-Seite entfernt. Ich habe versucht, etwas Klarheit darüber zu finden, aber vielleicht etwas übersehen. Mein Design scheint für alle 3 HF-Geräte gut zu funktionieren, aber ich hoffe immer, die Dinge nach Möglichkeit zu verbessern.

Wenn Ihre Spur dünn ist, könnte sie ~ 1 nH / mm betragen und aufgrund der geringeren Kapazität und des höheren Zo = (L / C) ^ -1. Die Laufzeit über diesen Pfad kann jedoch < 10 % der Wellenlänge bei fo betragen, sodass die Rückflussdämpfung nicht so gut ist, wie sie sein könnte, aber vielleicht akzeptabel ist, wenn sie etwa 15 dB oder mehr beträgt
Eine zu berücksichtigende Option: Legen Sie Masse auf Schicht 3 und lassen Sie Schicht 2 unter der HF-Spur leer. Dann ist die impedanzangepasste Breite größer und passt besser zu den Pads.

Antworten (1)

Das ist in der Tat eine gute Frage, aber die Antwort hängt wirklich davon ab, wie viel Leistung Sie bereit sind, durch die Übertragungsleitungseffekte (TL) zu verlieren.

Verschiedene Leute verwenden unterschiedliche Faustregeln für die Länge der Linie, bei der sie anfangen, sich über TL-Effekte Sorgen zu machen. Ich persönlich verwende 0,1 λ (10%) für Signale und 0,01 λ (1%) für Macht . Kurz gesagt, für Signale können Sie mehr Spannungsreflexionen tolerieren, da Ihr Empfänger wahrscheinlich einen großen Spielraum hat, was er als „0“ oder als „1“ interpretieren würde, also den 10%-Benchmark – denken Sie an RS-485 Beispiel . Bei der Leistung sieht Ihre 50-Ohm-Antenne jedoch nicht mehr wie eine 50-Ohm-Antenne aus, wenn der TL den 1%-Benchmark überschreitet, und Sie haben daher eine Impedanzfehlanpassung. Weitere Hintergrundinformationen dazu finden Sie in dieser Frage, die ich vor einiger Zeit gepostet habe, und in den Antworten.

In dieser Situation ist Ihnen die an eine Antenne gelieferte Leistung wichtig, daher würde ich immer noch die impedanzgesteuerten Leitungen beibehalten, da im schlimmsten Fall (bei 2,4 GHz) die TL 0,01 überschreitet λ = 1.2 mm . Wenn Sie Ihre Impedanz bei 50 Ohm halten, wird die TL-Länge zumindest theoretisch irrelevant.

Woher habe ich die 1%-Regel für Strom?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Referenzen : Grundlagen der angewandten Elektromagnetik 6/E , Ulaby|Michielssen|Ravaioli

Danke das war eine gute Erklärung. Ich werde weiterhin die impedanzangepassten Spurbreiten verwenden.
Impedanzanpassung für sehr kurze Leiterbahnen erforderlich?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v