Чи повинен кожен слід, що переносить ВЧ, на 50 Ом в характерному опорі? Як?


12

Мені потрібно перевести схему VHF (160 МГц) у приймач на друкованій платі. Подивившись туди-сюди, я трохи розгубився.

Схоже, основні проблеми з РФ є

  1. уникати бродячих індукторів та конденсаторів, уникаючи близьких доріжок (ємність вгору), широких доріжок (конденсатор із заземленою площиною внизу) та довгих доріжок (індуктивності вгору)
  2. уникати відбиття сигналу, уникаючи раптових змін "характерного опору".

    [Будь ласка, скажіть мені, якщо я сумував за іншими]

У мене є лише розпливчасте уявлення про те, що таке характерний опір ( хоч це чудове відео дуже допомогло), але це звучить так, як це імпеданс еквівалентної схеми RLC.

  1. Це повинно залежати від довжини та частоти сигналу, як це не так?
  2. Інтуїтивно я повинен обчислити характерний опір кожного сліду на колодку і переконатися, що він завжди 50Ohm. Це так?

Інтернет-калькулятор дає (для міді товщиною 18 г, 4,7 пропускної здатності, 0,5 мм товщини підкладки) шириною 0,9 мм, щоб отримати 50 Ом. Чи означає це, що я повинен прокладати всі сліди на цій ширині, зберігаючи їх короткими, але не маючи їх занадто близько до одного, і тоді мені нема про що турбуватися?



Відповіді:


15

Я маю лише розпливчасте уявлення про те, який характерний імпеданс

Характерним імпедансом є відношення напруги до струму (таким чином, імпеданс) для сигналів, що поширюються вздовж сліду, що визначається балансом ємності та індуктивності вздовж сліду.

Це повинно залежати від довжини та частоти, як це не так?

Характерний опір залежить від відношення індуктивності до ємності. Оскільки як індуктивність, так і ємність збільшуються лінійно при збільшенні довжини сліду, їх співвідношення не залежить від довжини сліду.

Крім того, в межах цих параметрів також сильно не змінюються частоти, тому знову співвідношення не залежить від частоти, а характеристичний опір не залежить від частоти.

Інтуїтивно я повинен обчислити характерний опір кожного сліду на колодку і переконатися, що він завжди 50Ohm. Це так?

Якщо ланцюги руху призначені для руху навантажень 50 Ом, то, як правило, так. Ви також хочете надати відповідне припинення принаймні одним кінцем сліду, а можливо і обом, залежно від деталей вашої схеми.

Як правило, не потрібно робити окремий розрахунок для кожного з'єднання. Ви просто подивіться на свою плату і знайдете ширину сліду, яка досягає 50-омного опору, і зробіть усі ваші сліди такої ширини. Ви можете використовувати мікрополоскову, смугову або смугову геометрію хвилеводу, залежно від обставин вашого макета. Ви б зробили окремий розрахунок для кожного рівня сигналу на вашій друкованій платі, а може бути, для різних типів геометрії (мікросмугової та копланарної, односторонньої та диференціальної), якщо вам потрібно використовувати всі ці комбінації.

Якщо довжина сліду менше, ніж приблизно 1/10 довжини хвилі на вашій робочій частоті, то ви можете часто піти з неперевершеного сліду.


Дуже дякую. Коли використовувати мікросмуги, смуги і хвилеводи? Також мене зараз бентежить питання, як відбиття змінюють напругу. Може, ви подивитесь на мою редакцію?
користувач42875


8

Мені здається, ви підвели підсумки всього того, що я підсумував би, тому я ввійду в (легку) математику, яка відповідає на ваше питання.

Перевірте це . Я перепишу його тут:

Zin()=Z0ZL+jZ0tan(β)Z0+jZLtan(β)

Z0ZLβ=2πλλ

Тепер це, здається, є складною формулою, те, що вам говорить, - це те, що вхідний опір - це безлад.

Є два способи покращити цей «безлад»:

  • tan(β)=0
  • ZL=Z0

ZL=Z0

Zin()=Z0Z0+jZ0tan(β)Z0+jZ0tan(β)=Z0

І ось там відбувається магія. Вхідний опір не залежить від довжини сліду, і це чудово, оскільки зазвичай вам не хочеться дбати про те, як довгі лінії електропередачі, коли вони використовуються для передачі: подумайте про бідного техніка, якому потрібно перерізати коаксіальний кабель довжиною на кілька мм хвиля, може, більше 10 м кабелю ... Успіхів у цьому.

50Ω50Ω

TM


Мабуть, 50Ohm використовується, тому що це хороший компроміс між передачею енергії та загасанням ... Не зовсім зрозуміло, як вони працюють. Дякую за це!
user42875

Я оновив свою відповідь, щоб спробувати зрозуміти, як працюють роздуми, чи потрібно це подивитися?
user42875

1
@ user42875, не редагуйте своє оригінальне запитання, але опублікуйте інше (після пошуку, якщо на нього вже відповіли).
Володимир Крейро

Гаразд, зроблено тут: electronics.stackexchange.com/questions/165099/…
user42875
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.