2.4GHz के लिए 50 ओम आरएफ ट्रेस का डिजाइन ... डबल लेयर FR-4 PCB

Question

मैं अपने नए प्रोजेक्ट पर 2.4GHz ट्रांसीवर का उपयोग करूंगा। पीसीबी सामग्री 1.6 मिमी मोटाई के साथ FR-4 होगी और कनेक्टर एक SMA है। मेरा संदेह आरएफ ट्रेस के बारे में है जिसमें 50 ओम प्रतिबाधा होनी चाहिए। AppCAD 4.0 का उपयोग करते हुए, नीचे दिखाए गए मापदंडों को इनपुट करते हुए मुझे चौड़ाई = 45mils और Gap = 8 mil के लिए RF ट्रेस से GND के लिए 50 ओम का परिणाम मिला है। इसके अलावा, मुझे ऑनलाइन कैलकुलेटर पर लगभग समान परिणाम मिला है। क्या यह संयोजन (45/8 मील) आपके लिए सही है?

अपने लेआउट को बेहतर बनाने के लिए मैं और क्या कर सकता हूं? सादर।

पारदर्शी दृश्य:

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Comments

मैं @ ईलार्डस से सहमत हूं, ग्राउंड पिन पर थर्मल राहत से बचने की कोशिश करता हूं।

— अपर्णा

Answer 1

आपकी गणना दिए गए मूल्यों के लिए जांच करती है, लेकिन ध्यान रखें कि FR-4 का ढांकता हुआ निरंतर कसकर नियंत्रित नहीं होता है, और निर्माताओं [1] के बीच 4.35 और 4.7 के बीच भिन्न हो सकता है। चूंकि आपकी ट्रेस लंबाई बहुत कम है, इसलिए इस भिन्नता का बड़ा प्रभाव नहीं होगा (आप कैलकुलेटर में मानों को आज़मा सकते हैं)। अधिक मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए, विशेष उच्च-आवृत्ति पीसीबी सामग्री (उदाहरण के लिए: रोजर्स आरओ ४००० [२]) उपलब्ध हैं, हालांकि वे उत्पादन करने के लिए बहुत अधिक महंगे हैं।

आरएफ कनेक्टर के जीएनडी-पिन छेद के आसपास थर्मल को अक्षम करना फायदेमंद हो सकता है। एक ठोस ग्राउंड कनेक्शन होने से, आप रिटर्न करंट पथ में परजीवी इंडक्शन को कम करते हैं, जिससे आपकी सिग्नल अखंडता में सुधार होगा।

यदि आप एक कॉपलनार वेवगाइड का उपयोग करते हैं, तो तांबे नीचे डाला जाता है और कंडक्टर के किनारों पर एक दूसरे को दृढ़ता से संदर्भित किया जाना चाहिए। इसका अर्थ है कि कंडक्टर के दोनों किनारों के साथ ऊपर और नीचे के विमानों को एक साथ जोड़ने के लिए, इसे जमीन के कनेक्शन के साथ घेरने के लिए vias लगाना। इसकी चर्चा [3] में की गई है।

Vias के बीच अनुशंसित सिलाई की दूरी अधिकतम λ / 4 पर होनी चाहिए, λ / 10 के साथ एक इष्टतम के रूप में। 2.4GHz के लिए यह अधिकतम 3.12 सेमी की दूरी के माध्यम से परिणाम देता है, जिसमें 1.25 सेमी की सिफारिश की जाती है। तो, लंबी ट्रेस लंबाई और उच्च आवृत्तियों के लिए सिलाई बहुत कम ट्रेस लंबाई के साथ इस मामले में अधिक महत्वपूर्ण हो जाती है।

[१] https://en.wikipedia.org/wiki/FR-4 देखें: ढांकता हुआ निरंतर पारगम्यता

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

[३] परिरक्षण और सिलाई के लिए के माध्यम से आकार चुनें

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जब आप कहते हैं "आरएफ कनेक्टर के GND- पिन छेद के आसपास के थर्मल को अक्षम करना फायदेमंद हो सकता है। एक ठोस ग्राउंड कनेक्शन होने से, आप रिटर्न करंट पथ में परजीवी इंडक्शन को कम कर देते हैं, जिससे आपकी सिग्नल अखंडता में सुधार होगा।" आप थर्मल राहत, अधिकार के बजाय जमीन के लिए SMA के प्रत्यक्ष कनेक्शन का उपयोग करने के लिए कहना चाहते थे? और मैं और vias भी जोड़ूंगा। आपके उत्तर के लिए धन्यवाद

— abomin3v3l

हाँ बिल्कुल। थर्मल राहत थोड़ा आसान सोल्डरिंग कर सकती है, खासकर यदि आपके पास पिन से जुड़ा एक बड़ा ग्राउंडप्लेन है और / या एक कमज़ोर सोल्डरिंग आयरन है। हालांकि, अगर आप थर्मल राहत का उपयोग करने से बच सकते हैं और इसके बजाय प्रत्यक्ष जमीन कनेक्शन का उपयोग कर सकते हैं, तो आप सर्किट की सिग्नल अखंडता और ईएमसी प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं। उच्चतर आवृत्तियों (> 10GHz) पर थर्मल राहत के बजाय सीधे कनेक्शन का उपयोग करना आवश्यक हो सकता है, क्योंकि vias से जुड़ने वाले 'प्रवक्ता' में एक उच्च प्रेरण होता है, जिससे वे उच्च फ्रीक्वेंसी का संचालन करने में असमर्थ हो जाते हैं, और इस प्रकार vias को बेकार कर देते हैं।

— एल्मर्डस

ठीक है, इस नोट के लिए धन्यवाद। मैं इसे लेआउट पर लागू करूंगा।

— abomin3v3l

Answer 2

दूरी की इस कमी के लिए (एक तरंग दैर्ध्य के 1/8 वें के तहत) प्रतिबाधा आवश्यकताओं को बहुत अधिक नुकसान होता है, इसलिए उस पर इसका उपयुक्त से अधिक आधार होता है, और मेरे स्वयं के कैलकुलेटर के साथ ऊपर उठता है।

लेआउट के अनुसार, मैं इसे विशेष रूप से दोष नहीं दे सकता, आप इसके और अन्य आस-पास के संकेतों के बीच अच्छा अलगाव रख रहे हैं, आपके पास सिग्नल ग्राउंड के ठीक बगल में वीआईएस है, इसलिए विपरीत दिशा में प्लेन पर वापसी का बड़ा चक्कर नहीं है , आप अच्छी तरह से और सही मायने में शॉटगन ने आपके बोर्ड को ग्राउंड प्लेन vias के साथ विस्फोट किया है।

केवल एक चीज जिसके साथ मैं संघर्ष कर रहा हूं, वह है जहां डिकॉउपिंग कैपेसिटर है, इसके लिए डिकूपिंग कैप को पिन के जितना करीब होना चाहिए, आदर्श रूप से चिप के समान उसी तरफ, बोर्ड के एक ही तरफ इसके निशान के साथ। यदि यह केंद्र पर जोड़ी है, तो मैं नीचे के चारों ओर न्यूनतम स्पिन करूँगा, और संभवत: उन लोगों को थोड़ा स्थानांतरित कर दूंगा जो अपने कनेक्शन को चिप के रूप में छोटा कर सकते हैं।

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तो 45mils / 8mils संयोजन आपके लिए सही लगता है? और ठीक है, मैं कैपेसिटर को चिप के करीब रखने की कोशिश करूंगा। धन्यवाद

— at:५५ पर abomin3v3l

सैटर्न पीसीबी टूलकिट आपके वर्तमान रिक्ति के लिए 50.5 ओम के साथ आता है, पैसे पर 48/8 मृत हो सकता है, लेकिन इसकी पहले से ही त्रुटि के मार्जिन के भीतर अच्छी तरह से है, इसलिए आपको इसे बदलना नहीं चाहिए।

— Reroute

Answer 3

दूसरों ने जो कहा है, उसे मैं जोड़ूंगा,

• आप शायद अपने डीसी-ब्लॉकिंग कैपेसिटर के पैड के बीच जमीन को भरने नहीं देना चाहते हैं। यह संभवतः अतिरिक्त समाई को जमीन पर ले जाएगा, और आपके आरएफ इनपुट की वापसी हानि को कम करेगा।

• आप आरएफ कनेक्टर को थोड़ा और दूर ले जाना चाह सकते हैं, ताकि ब्लॉकिंग कैपेसिटर को सीधे इसके नीचे न होना पड़े। चयनात्मक तरंग मिलाप के लिए, या वहाँ पहुँचने के लिए एक बड़े वसा वाले लोहे के लिए अनुमति देने के लिए आपको कनेक्टर के ग्राउंड लेग्स के चारों ओर काफी जगह की आवश्यकता होती है (ताकि अब आपने थर्मल राहत को हटा दिया है)।

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इसके लिए धन्यवाद। मैंने संधारित्र के पैड के बीच तांबे को हटा दिया है, लेकिन मैं बोर्ड आकार का अधिक विस्तार नहीं कर सकता। संपादित करें पर नया अंतिम लेआउट

— abomin3v3l