Überlegungen zum PCB-Design für eine SMA-Antenne

Ich entwerfe eine Platine mit dem Transceiver SX1231 (868 MHz) mit einem SMA-Anschluss für die Antenne. Ich habe nicht viel Ahnung von Antennen. Ich würde gerne wissen, ob es einige Parameter gibt, auf die ich achten muss, um die Schaltung angepasst zu halten (um Reflexionen der Signalleistung zu reduzieren).

In einer anderen Leiterplatte, die ein Freund entwickelt hat, sehe ich viele Durchkontaktierungen (ein Haufen von ihnen, eine nach der anderen) um die Pads des SMA-Anschlusses, was ist der Grund dafür?

Muss ich die Breite der Leiterbahnen berücksichtigen, die die Kondensatoren und Induktivitäten zwischen dem Transceiver und dem SMA-Anschluss verbinden? Wie kann ich das berechnen? Muss ich das Material der Leiterplatte berücksichtigen?

Muss ich bei den Bodenplatten etwas beachten?

Vielen Dank für Ihre Hilfe.

Antworten (3)

Sie müssen etwas über Leiterbahnen mit fester Impedanz lernen. Eine gute Ressource zur Berechnung der Leiterbahnbreite für die Impedanz ist das Saturn PCB Toolkit

Die meisten SMA-Steckverbinder haben Stifte, um das Signal mit einer Erdungsebene zu umgeben, oder SMT-Versionen haben Via Surrounds empfohlen. Die Idee ist, das Signal in Masse zu umgeben, genau wie das äußere Geflecht in einem Koaxialkabel.

FR4-PCB-Material sollte mit den Frequenzen, von denen Sie sprechen, in Ordnung sein. Designs funktionieren auf FR4 ohne Probleme etwas über 1 GHz.

Um keine reflektierten Signale zu erzeugen, ist es wichtig, Impedanzfehlanpassungen so weit wie möglich zu reduzieren.

Danke für deine Antwort. Da ich zwischen dem Transceiver und dem Stecker einen Kondensator in Reihe geschaltet habe ( Datenblatt Seite 78 ), muss die Leiterbahn die spezifische Impedanz direkt nach dem Kondensator haben? Oder vor und nach dem Kondensator? (Ich habe die gleiche Frage für die Induktivitäten in Reihe)
Das scheint ein Impedanzanpassungsnetzwerk zu sein. Sie möchten alle diese Spuren so kurz wie möglich halten und den SMA-Anschluss so nah wie möglich am Chip halten. Dadurch spielt die Impedanz keine Rolle, da es sich um eine konzentrierte Schaltung handelt.
Es spielt also keine Rolle, welche Leiterbahnbreite, welche Permittivität ich verwende und welche Dicke das Dielektrikum hat? Hübsch. Was meinst du mit gebündelter Schaltung?

Sie sollten erwägen, Ihre Gleisimpedanzen an Ihre Antenne anzupassen. Hier ist ein nützliches Online-Tool, aber es gibt noch ein paar andere: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Ergebnisse zeigen eine Impedanz von 50 Ohm bei einer Leiterbahnbreite von 2,92 mm über einer 1,5 mm entfernten Masseebene. PCB-Material hat eine Dielektrizitätskonstante von 4. Dies sind alles Werte, die ich eingegeben habe, und Sie können dasselbe tun.

Angepasste Impedanzen reduzieren die reflektierte Leistung. Durchkontaktierungen haben eine Induktivität, die bei UHF (und darüber) erheblich sein kann. Wenn Sie also eine obere Spur mit einer Masseebene verbinden, werden mehrere Durchkontaktierungen verwendet, um die Induktoren "parallel" zu machen und den Effekt zu reduzieren.

Danke für deine Antwort. Aber wenn eine Spur länger als die andere ist, erhöht dies nicht die Impedanz der Spur?
Die Impedanz der Spur wird durch die inkrementelle Kapazität und Induktivität der Spur bestimmt. Dies hängt vom Abstand zwischen der Leiterbahn und der Masseebene und der Breite der Leiterbahn ab. Wenn Sie zwei Signale und unterschiedliche Längen verwenden, handelt es sich um ein Problem mit der Laufzeitverzögerung, nicht um ein Impedanzproblem.
@koike - betrachte 50 Ohm Koaxialkabel - es misst nicht 50 Ohm und es misst auch nicht 50 Ohm pro Meter. Wenn ein Signal in das Koax eintritt, fließt in diesem Moment ein Strom (basierend auf der Signalspannung und dem "charakteristischen Widerstand" des Koax). Welche andere Strommenge könnte fließen - das Signal ist Nanosekunden von der Last entfernt, sodass das Kabel (oder die Spur) angibt, wie viel.

Eine weitere zu berücksichtigende Sache neben der Impedanz ist die thermische Entlastung für Durchgangslochverbinder. Stellen Sie sicher, dass die Erdungsdurchkontaktierungen eine solche Entlastung für gutes Löten haben.

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