uFL-Antennenzuleitung auf einer 4-Lagen-Leiterplatte [ESP32 WIFI Chip]

Ich entwerfe eine Leiterplatte, die den WiFi-Chip ESP32-D0WDQ6 verwendet (nicht das gesamte Modul!). Ich möchte den uFL-Anschluss hinzufügen, damit ich eine Antenne anschließen kann, anstatt die PCB-Trace-Antenne zu verwenden.

Nun, ich habe vorher danach gesucht und dies in einem Datenblatt von SIM9000 gefunden, das sich auf die Entwicklung eines 3G-Moduls mit einem Antennenanschluss bezieht:

2-Schicht-Beispiel

Dies zeigt das empfohlene Layout für die Antennenzuleitung des 3G-Moduls auf einer 2-Lagen-Platine.

Meine Frage ist, kann ich die gleiche Idee mit meinem ESP32-Chip auf einer 4-Lagen-Platine verwenden? (Ich habe innere Schichten, die jeweils der Masse- und Stromversorgungsebene gewidmet sind)

Genauer gesagt, ist es erforderlich, dass die inneren Kupfergüsse (Masse- und Stromversorgungsebenen auf inneren Schichten) unter der Antennenzuleitung und dem uFL-Anschluss selbst verbleiben, oder muss ich sie entfernen?

Halten Sie die Erde unter der HF-Spur. Sie können die gleichen Richtlinien wie für die 2-Lagen-Platte verwenden. Aber Sie müssen die Spurbreite und Bodenfreiheit für Ihren 4-Lagen-Aufbau neu berechnen. Sie können den Stromort als Referenz für den HF-Rückstrom verwenden, aber ich würde es vermeiden.

Antworten (2)

Der von Ihnen gefundene koplanare Wellenleiter auf Grundebene kann in Ihrer Anwendung verwendet werden. ABER :

Beachten Sie, dass Ihr Stack-up sicherlich auf zwei Leiterplatten mit einem Kern aufgebaut wird, die dann erneut auf ein Prepreg-Gewebe gepresst werden, um sie zu verbinden. Oder umgekehrt. Aber dieses Prepreg kann die gleichen dielektrischen Eigenschaften wie die beiden vorherigen Kerne haben oder nicht oder umgekehrt. Dieser dielektrische Sprung muss während der Entwicklung berücksichtigt werden. Und soll nach Möglichkeit minimiert werden. Diese Seite von JLCPCB veranschaulicht dieses Problem gut: Link Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Darüber hinaus hatten Sie beim Entwerfen des koplanaren Wellenleiters auf der Grundebene nichts zwischen der angeregten Mittellinie und der GND-Ebene. Dies muss eingehalten werden, daher haben Sie Recht, wenn Sie sagen, dass jede innere Kupferebene in Ihrer Übertragungsleitung leer sein muss. Die Faustregel für dieses Abstandsmaß lautet, die Kupferschicht in einem Abstand von mindestens dem Dreifachen der Isolierung zwischen Ihrem GND und der Erregerspur zu halten. Das bedeutet, dass Sie, beginnend an Ihren Durchkontaktierungen und nach außen gehend, eine Freiraumzone mit 3 * Isolierung wünschen, bevor Sie mit dem Gießen Ihres Kupferstromplans oder irgendwelcher Spuren beginnen.

Ich hoffe, das folgende Schema ist klarer als die Erklärung:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie können denselben koplanaren Wellenleiter verwenden. Holen Sie sich das Saturn PCB Toolkit , um die geeignete Geometrie für den kürzeren Abstand zur inneren Masseebene zu berechnen. Sie wären am besten bedient, wenn Sie diese Spur auf derselben äußeren Schicht halten und eine solide Grundebene darunter halten.

Soweit ich mich erinnere, macht Saturn PCB TOolkit keine geerdeten koplanaren Wellenleiter, was die gezeigte Übertragungsleitungstopologie ist. Vielleicht ist es besser, dafür einen Online-Rechner zu verwenden.
@Mike Ich bin mir nicht sicher, wie weit das zurückliegt, aber es war zumindest in den letzten Versionen ein Feature.
Vielen Dank für Ihre Antwort, ich werde heute die Leiterbahnbreite berechnen und anpassen, um sie an die 50-Ohm-Impedanz anzupassen. Ich habe nur noch zwei Fragen. 1. Wäre dieses Design in Ordnung? i.imgur.com/HTFzmUT.png 2. Auf dem Bild oben links sieht man das Lötpad für einen Triac (Teil einer Crowbar-Schaltung), also sein GND-Pad, ist es in Ordnung, wenn ich das Top verlängere? Masse der Zuleitung "Schirm" mit aufgießen oder soll ich sie separat über Vias mit Masse verbinden?
uFL-Antennenzuleitung auf einer 4-Lagen-Leiterplatte [ESP32 WIFI Chip]
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