Design della traccia RF da 50 ohm per 2,4 GHz ... PCB FR-4 a doppio strato

Userò un ricetrasmettitore a 2,4 GHz sul mio nuovo progetto. Il materiale PCB sarà FR-4 con uno spessore di 1,6 mm e il connettore è un SMA. Il mio dubbio riguarda la traccia RF che dovrebbe avere un'impedenza di 50 ohm. Usando AppCAD 4.0, inserendo i parametri mostrati sotto ho ottenuto un risultato di 50 ohm per Larghezza = 45mil e Distanza = 8 mils dalla traccia RF a GND. Inoltre ho ottenuto quasi lo stesso risultato sul calcolatore online. Questa combinazione (45/8 mil) sembra corretta per te?

Cosa posso fare di più per migliorare il mio layout? Saluti.

vista trasparente:

modifica: questo è il mio layout finale ...

modifica: più recente ...

I tuoi calcoli verificano i valori indicati, ma tieni presente che la costante dielettrica di FR-4 non è strettamente controllata e può variare tra 4,35 e 4,7 tra i produttori [1]. Poiché la lunghezza della traccia è molto breve, questa variazione non avrà un grande effetto (puoi provare i valori nel calcolatore). Per applicazioni più impegnative, sono disponibili materiali speciali per circuiti stampati ad alta frequenza (ad esempio: Rogers RO4000 [2]), ma sono molto più costosi da produrre.

Può essere utile disabilitare le termiche attorno ai fori dei pin GND del connettore RF. Avendo una solida connessione di terra, riduci l'induttanza parassita nel percorso della corrente di ritorno, migliorando l'integrità del segnale.

Se si utilizza una guida d'onda complanare, il rame scorre sotto e sui lati del conduttore deve essere fortemente referenziato tra loro. Ciò significa mettere i via per 'cucire' i piani superiore e inferiore, lungo entrambi i lati del conduttore, per circondarlo con la connessione di terra. Questo è discusso in [3].

La distanza di cucitura consigliata tra le vie dovrebbe essere al massimo di λ / 4, con λ / 10 come ottimale. Per 2,4 GHz si ottiene una distanza massima di 3,12 cm, con 1,25 cm consigliati. Quindi, per lunghezze di traccia più lunghe e frequenze più alte, la cucitura diventa più importante che in questo caso con una lunghezza di traccia molto breve.

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/FR-4 vedi: permittività costante dielettrica

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

[3] Scegli la dimensione di via per schermature e cuciture

per questa breve distanza (meno di 1/8 di lunghezza d'onda) i requisiti di impedenza diventano molto più ampi, quindi la premessa è più che adatta e si allinea con il mio calcolatore.

Per quanto riguarda il layout, non posso criticare in modo particolare, stai mantenendo una buona separazione tra esso e altri segnali vicini, hai via proprio accanto alla terra del segnale in modo che la corrente di ritorno sul piano sul lato opposto non abbia una grande deviazione , hai sparato bene e veramente con la tua arma da fuoco con vias piano terra.

L'unica cosa con cui ho difficoltà è individuare dove si trova il condensatore di disaccoppiamento, per questo il tappo di disaccoppiamento dovrebbe essere il più vicino possibile ai pin che puoi gestire, idealmente dalla stessa parte del chip, con le sue tracce sullo stesso lato della scheda. Se è la coppia al centro a sinistra, girerei almeno attorno a quella inferiore, e possibilmente sposterei un po 'quelli per rendere i loro collegamenti il ​​più corti possibile al chip.

A ciò che altri hanno detto, aggiungerò,

• Probabilmente non vuoi lasciare che il terreno si riempia tra i pad del tuo condensatore DC-blocking. Ciò probabilmente porterà a un'eccessiva capacità a terra e degraderà la perdita di ritorno dell'ingresso RF.

• Potresti voler spostare il connettore RF un po 'più lontano, in modo che il condensatore di blocco non debba essere direttamente sotto di esso. Hai bisogno di un po 'di spazio attorno alle gambe a terra del connettore per consentire la saldatura ad onda selettiva o per raggiungere un grosso ferro grasso (più ancora adesso che hai rimosso il rilievo termico).