Мікросмужка через пасивні компоненти


10

Я трохи заплутався в реалізації мікросмужкової лінії до роз'єму u.FL. Для того, щоб підтримувати лінію 50Ohm, ширина сліду повинна бути шириною ~ 0,1 дюйма, у мене є мережа відповідності pi для "про всяк випадок", реалізована відповідно до роз'єму u.FL. Де я плутаюсь - як би ви зробили мікросмужку до чогось типу пакетного резистора 0402? Це там, де копланарні хвильові напрямні працюють краще, оскільки вони краще відповідають пакетам компонентів? Я повинен був би зобразити, що багато рефлексій буде траплятися, потрапляючи на компонент настільки менший, ніж ширина сліду?

Також я давно замислювався над цим, і ніколи не знайшов гарної відповіді. Для дуже короткого проміжку з точки зору довжини хвилі, наприклад 1% довжини хвилі, потрібен контроль імпедансу сліду? Мої докази цього, однак, такі:

Zin()=Z0ZL+jZ0tan(β)Z0+jZLtan(β)

Для короткої довжини хвилі скажіть 1/100 λ, рівняння стає для наступного:

Zin()=Z0ZLZ0

Моя антена, яку потрібно підключити до роз'єму, становить 50 Ом, тож я вважаю, що це буде навантаження? або хотіли бZl насправді буде опір сліду?

Причина, про яку я запитую, полягає в тому, що я в основному працює від GSM-модему до роз'єму u.FL, і було б дуже легко запустити слід за допомогою імпедансу ~ 100 ом (використовуючи ко-планарний посібник з хвилями) замість величезного широкого 0,1 дюйма слід для мікросмужки.

оновлення: з моменту запиту, мої частотні інтереси - це L1 GPS (1,575 ГГц) та спектр GSM (800-2100 МГц).


3
1. Використовуйте тоншу дошку або багатошарову дошку, щоб отримати більш вузьку мікросмужку. 2. Використовуйте більші компоненти, такі як 0805 або 2012.
Photon

Яку частоту ви використовуєте?
Енді ака

Ви можете використовувати два компоненти паралельно, якщо ви переживаєте про паразитичні пакети більшого компонента. Але я зробив би діелектричну висоту меншою, як рекомендує @ThePhoton. Слідом на 100 міль здається, що ви використовуєте дошку в 62 мільйони? Дошка розміром 15 міль (або проміжок в 15 міль між шаром 1 і 2, який був би вашою базовою площиною) дозволяє використовувати щось більше, як слід 20 міль.
scld

Я дивився на використання дошки 63mil, але я думаю, що, можливо, мені дійсно слід перейти на набагато меншу товщину плати ... І більші компоненти повинні все-таки бути добре, якщо не мета їх там, щоб відповідати імпедансам. .. Тож я можу їх підправити.
MadHatter

2
Це правда, що для дуже коротких (відносно довжини хвилі) імпеданс має значення не так багато, але я б все одно намагався якось узгодити його. Я погоджуюся, що ширина сліду в 100 міль - це щось смішно. Також щодо розміру компонента / ширини доріжки слід краще уникати великих розмірів різниці, але коли область шиї набагато коротша за довжину хвилі, це спричинить мінімальне відображення. Існує залежність між роздільною здатністю відбитих ЕМ хвиль і довжиною хвилі. Об'єкти, значно менші за довжину хвилі, не викликають сильного відображення.
mkeith

Відповіді:


7

Як правило, ваші припущення правильні. Підключаючи мікросмужку до компонента, найбільшу роль відіграє те, наскільки тісно ви зможете відповідати фізичному розміру та формі цього мікротріпа. Розмір упаковки, стиль закінчення та метод обробки для резистора серії - це важливе значення.

Інше ваше припущення, що ви можете майже ігнорувати ефекти лінії електропередачі для коротких пробіжок, також є правильним. Часто ви бачите 1/4 довжини хвилі, яка використовується як лінія між "короткою" лінією передачі (занадто короткою для значення) або "довгою" (має значення) щодо сигналу, що поширюється по ній, але я б не радив що як правило. 1/10-я довжина хвилі і нижче - це навіть затримка фази стає несуттєвою, і ви можете зітхнути з полегшенням - ви можете просто ігнорувати теорію лінії електропередачі і, ймовірно, не підете в пекло інженера або інакше не будете поганим інженером для цього.

Простіший спосіб подумати про це - за допомогою світла. @mkeith отримує подяку за свій коментар, де він згадує "рішення". Візьміть урок з оптичних мікроскопів: вони можуть вирішувати дрібніші деталі, якщо ви використовуєте фіолетове світло, але існує лише межа, коли все занадто мало, щоб вирішити, і це тому, що вона занадто мала відносно довжини хвилі, щоб взаємодіяти з хвилею в змістовний спосіб. Це стосується здебільшого розривів - якщо вона набагато менша за хвилю, то хвиля не піклується.

Примітка: нижче я збираюся дати більш загальні поради щодо мікрострибування, але це застосовуватиметься більш-менш залежно від довжини хвилі.

Тепер, повернувшись до першої частини, мою рекомендацію щодо підключення характерної мікросмужки 50 Ом до 0402 просто не потрібно. Є дві речі, над якими потрібно думати, коли потрібно викликати розрив, роздуми та паразитизм.

Відображення легко - зберігайте миттєвий (характерний) опір лінії електропередачі максимально близьким до однакового на кожен крок хвилі, що поширюється вниз, і переконайтеся, що інший кінець закінчується відповідним імпедансом навантаження, і все добре . І в той момент, коли вам доведеться послідовно ставити будь-який компонент, цей щасливий сон накручується. Під час підключення та компонування цього матеріалу найкраще переглянути його з точки зору контролю за пошкодженнями.

Якщо мікросмужка звузиться, це спричинить потенційно великий розрив опору. Якщо ваша мікрополоска шириною 0,1 ", ви ніколи не хочете робити нічого, що спричинить її звуження або розширення, за винятком випадків, коли ви, звичайно, мітуєте кут. Це означає, що ви дійсно повинні використовувати пакет SMD, термінали якого однакової ширини як ваш мікросмужковий (або комбінуйте паралельні пакети, щоб імітувати це), і такий, який має високе співвідношення сторін у напрямку смуги. А також якомога тонше. В основному, ви хочете, щоб ця річ здавалася так, ніби це просто інша довжина мідної мікросмужки, як ви можете керувати. Очевидно, пакет розміром 1210 був би ідеальним для мікросмужки шириною 0,1 ". Це однакова ширина, і саме співвідношення сторін - це те, що ви теж хочете.

У будь-якому разі, мета завжди полягає в тому, щоб звести до мінімуму всі способи введення будь-якого розриву в характерний опір. Ви завдаєте шкоди, але намагайтеся робити якомога менше. Контроль пошкоджень.

Тепер друге питання - паразити. Пасивний звичайно складається з двох клем і накладок для них. Якщо це пасивний ряд, вам доведеться створити проміжок у мікросмужці, де пасив розміщений поперек. Що означає, що ми теж створили невеликий конденсатор серії! Booooo! Якщо ви використовуєте пасивну ширину, ніж смужка, ви створите великі «пластини», а також паразитуйте між ширшими прокладками та земною площиною щодо мікросмужки. Таким чином, паразитний конденсатор однієї серії з зазором і двома кінцями мікрополоски і заземленням на будь-якій колодці. Якщо прокладки не ширші, то вам в основному просто потрібно турбуватися про ту паразитичну ємність серії. Якщо компонент має довше співвідношення сторін, це робить зазор більшим, і чим більше зазор, тим менша ємність.

Один останній факт часто не помічається (не кажучи, що ви це робите, але хтось доставив сюди корисні вказівки Google і прочитавши це, можливо): Якщо ви користуєтесь цим правилом однієї 10-ї довжини хвилі великого пальця, це 1/10 довжини хвилі в середовище лінії електропередачі, а не вакуум. Зрозуміти, що це таке, досить складно, оскільки мікрополоска розповсюджує хвилю частково через матеріал FR4 і частково через повітря (і паяльна маска та котячий перхоть або все, що сидить поверх нього), але зазвичай це в межах кількох відсотків

Vp=cεre

Vp, звичайно, фазова швидкість, c швидкість світла, і ε_re відносний діелектричний коефіцієнт, який, як правило, становить близько 4,2 для FR4. Теоретично. Мабуть. Можливо? У випадку мікросмужки коефіцієнт діелектрика повинен бути виправлений, оскільки лише частина хвилі рухається через FR4. Існує кілька різних способів досягти цього, використовуючи ширину мікросмужки, щоб допомогти визначити "ефективний" діелектричний коефіцієнт. Але насправді, для того, щоб розібратися, чи потрібно навіть турбуватися про що-небудь із цього чи ні, нормально, як правило, паркувати його.

О, я майже забув про антену! Ні, лінія ніколи не є імпедансом навантаження. Імпеданс навантаження - це фактичне навантаження - характерним опором лінії електропередачі є миттєвий опір (хвиля "бачить" 50 Ом, що перешкоджає її розповсюдженню в будь-якій точці лінії. Це не означає, що між одним 50 ом опору кінець і інший кінець, але що незалежно від того, наскільки далеко чи близько від навантаження знаходиться хвиля, завжди здається, що той самий 50 Ом миттєвий опір). Роз'єм 50 Ом просто підтримує цю характеристику, але це все одно не навантаження. Антена - це навантаження, і вона матиме значний реактивний опір (принаймні, якщо припустити, що антена є корисною на вашій частоті). У будь-якому випадку, поки антена 50 Ом, у вас все буде добре. Якщо це не .... ви ' Вам потрібно буде відповідати імпедансу, і це виходить за рамки цієї відповіді. І так, це означає, що якщо до антенного роз'єму нічого не підключено, у вас є неперервана лінія, яка відображає лайно і розпилюючи лайно з кінця, саме тому є кінцеві ковпачки закінчення 50 Омщо занадто часто люди не використовують, але повинні! ЕМС та все таке.


0

Зменшіть ширину лінії до 100 на фаску протягом останніх 1/8 мас / л і використовуйте мідну стрічку, щоб заглушити відповідність реактивності. пересуньте біт мідної стрічки різного розміру, щоб отримати найкращу передачу потужності або найменший коефіцієнт відбиття.

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.