Projekt śledzenia RF 50 omów dla 2,4 GHz… Dwuwarstwowa płytka FR-4

W nowym projekcie użyję transceivera 2,4 GHz. Materiałem PCB będzie FR-4 o grubości 1,6 mm, a złącze to SMA. Moje wątpliwości dotyczą śladu RF, który powinien mieć impedancję 50 omów. Używając AppCAD 4.0, wprowadzając parametry pokazane poniżej, mam wynik 50 omów dla szerokości = 45 mil i przerwy = 8 mil od śledzenia RF do GND. Również uzyskałem prawie taki sam wynik na kalkulatorze online. Czy te kombinacje (45/8 mil) wyglądają dla Ciebie dobrze?

Co jeszcze mogę zrobić, aby poprawić swój układ? Pozdrowienia.

przejrzysty widok:

edycja: to mój ostateczny układ ...

edycja: nowsza ...

Twoje obliczenia sprawdzają podane wartości, ale pamiętaj, że stała dielektryczna FR-4 nie jest ściśle kontrolowana i może wynosić od 4,35 do 4,7 między producentami [1]. Ponieważ długość śledzenia jest bardzo krótka, ta odmiana nie będzie miała dużego wpływu (możesz wypróbować wartości w kalkulatorze). Do bardziej wymagających zastosowań dostępne są specjalne materiały PCB o wysokiej częstotliwości (na przykład: Rogers RO4000 [2]), jednak ich produkcja jest znacznie droższa.

Korzystne może być wyłączenie termiki wokół otworów styków GND złącza RF. Dzięki solidnemu połączeniu z masą zmniejszasz indukcyjność pasożytniczą na ścieżce prądu powrotnego, co poprawi integralność sygnału.

Jeśli używasz falowodu współpłaszczyznowego, miedź wylewa się poniżej i po bokach przewodnika musi być ściśle ze sobą powiązana. Oznacza to umieszczenie przelotek w celu „zszycia” górnej i dolnej płaszczyzny razem, po obu stronach przewodnika, aby otoczyć go uziemieniem. Jest to omówione w [3].

Zalecana odległość szycia między przelotkami powinna wynosić co najwyżej λ / 4, przy czym λ / 10 jest optymalna. Dla 2,4 GHz daje to dystans przelotowy maksymalnie 3,12 cm, przy zalecanym 1,25 cm. Tak więc dla dłuższych ścieżek i wyższych częstotliwości szycie staje się ważniejsze niż w tym przypadku przy bardzo krótkiej długości ścieżek.

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/FR-4 patrz: stała przenikalność dielektryczna

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

[3] Wybierz rozmiar przelotu do ekranowania i szycia

dla tego krótkiego dystansu (poniżej 1/8 długości fali) wymagania impedancji stają się znacznie luźniejsze, więc na tej podstawie jest bardziej niż odpowiednie i zgadza się z moim własnym kalkulatorem.

Jeśli chodzi o układ, nie mogę go szczególnie winić, utrzymujesz dobrą separację między nim a innymi pobliskimi sygnałami, masz przelotki tuż obok masy sygnałowej, więc prąd powrotny na płaszczyźnie po przeciwnej stronie nie ma dużego objazdu , masz dobrze i naprawdę strzelbę strzelającą do swojej planszy za pomocą przelotek płaszczyzny podłoża.

Jedyne, z czym się zmagam, to dostrzeganie, gdzie jest kondensator odsprzęgający, w tym przypadku zaślepka odsprzęgająca powinna znajdować się jak najbliżej pinów, jak możesz, najlepiej po tej samej stronie co układ, ze śladami po tej samej stronie płytki. Jeśli jest to para na środku po lewej, minimalnie obróciłbym się wokół dolnej i ewentualnie przesunąłem je trochę, aby ich połączenia były jak najkrótsze z układem.

Do tego, co powiedzieli inni, dodam:

• Prawdopodobnie nie chcesz, aby ziemia wypełniła się między padem kondensatora blokującego napięcie stałe. Prawdopodobnie doprowadzi to do nadmiaru pojemności do ziemi i zmniejszy straty powrotne na wejściu RF.

• Możesz przesunąć złącze RF nieco dalej, aby kondensator blokujący nie musiał znajdować się bezpośrednio pod nim. Potrzebujesz dość miejsca wokół nóg uziemienia złącza, aby umożliwić lutowanie falami selektywnymi lub dotarcie tam dużego tłustego żelaza (tym bardziej, że usunąłeś już ulgę termiczną).