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过孔阻抗匹配

时间:12-12 整理:3721RD 点击:
大家会针对过孔做阻抗匹配分析和仿真吗?如果会,大家一般会用什么工具简捷和快速地做仿真?
在一块2层电路板2.4GHz的50欧姆的较长距离天线馈线上有一个过孔,调整过孔上下焊盘的大小以及anti-pad大小(距离地的距离),实测发现,可能会带来近30%的阻抗失配/优化,这可能吗?

RF一般仿真用ADS。不过传输线还走什么过孔啊...你的板子画得有问题

1. 传输线上可以有过孔。
   我的理解和实战FYI:传输线的核心不在于有没有过孔,而在于保证走线上的阻抗连续或电尺寸的相对大小。保证阻抗尽量连续,需注意走线方向上的参考地是否连续。有时为了保证参考地的连续性,适当增加一些过孔切换一下走线平面,设计仿真好过孔的参数,可能会得到更好阻抗效果,对于超高密度布局布线也是大有帮助的。
(对于带前提条件的经验或理论,不宜过分认定其中的结论部分而忽视了前提。近段时间电路版的某些热门讨论,在旁观者看来,缘由之一可能包括经验和读死书之间的争执。作为一个技术版面,秉持真理越辩越明的前提是,技术人员依然具备“大胆假设小心求证”的讨论习惯,坚信无法形成的共识需要通过实验而不是自己过去的书本知识或经验来得出)。
2. ADS/HFSS/IE3D仿真起来有些复杂,(对于过孔仿真)准确度(可能)不是很高。我问题的原意是希望推荐类似si9000那样简捷快速且可足够信赖的工具。嗯,既然没有就算了,再想想其他办法,去小心求证大胆作出的假设是否成立。
谢谢。

前段时间用Intel的CPU
designguide上面对需要阻抗控制的信号描述里确实没提过孔对阻抗数值的影响
一般也就是说这一条信号线上最多打几个孔
关于多大孔径多深的过孔是多少阻抗这方面是一点没有的
也许真是不需要考虑吧

天线馈线。。。
难道不是最高优先级的么。
先将这根线拉过去,然后所有的线都给他让路。
如果实在不爽,
那就单独焊接一根小的同轴线,从源到负载。

re
在最靠近RF输出的位置焊一个直形SMA座呗,然后甩根馈线接到机壳上的插座
以前拆过几个路由器都是这么做的

因为这个跟你说了你也控制不了,CPU周边设计不是RF设计,给你一些design rules你按照这个做就八九不离十了,大家都是这么搞的。但如果要搞一个40G的板子,那就不可能不管过孔阻抗了。

re

从性能和成本的角度考虑,也可以不用插座啊。
射频同轴线拨好了,芯线和外皮都浸好焊锡,
然后焊接到PCB上,
另一端直接焊接天线,或者接到面板的RF接插件上。

往往没有接插件阻抗匹配好

用IPEX座的比较多。

批量生产时不好控制。

过孔最大的好处是短。。。不过如果匹配不好,那也是一个不连续点。

付费给PCB厂让他们把这个过孔阻抗给你调好

        过孔质量影响信号品质太正常了,一般大家设计都是优先保证天线馈线的单面设计的,靠设计来优化其它的;
        有人设计天线还要走过孔然后再加补偿也是够。。。呵呵的。。。

两层快板做回来了,实验验证后效果理想多了。
这次根据推测的几种可能的原因,做了几套样板,对比实验得到结论,原来的问题不是过孔的缘故,2.4G馈线上放置过孔没啥问题。而用小刀挖后效果会有所改观,排除是过孔的缘故,最后定位到2层板的几个地没有铺好的结果。
谢谢某位老友的一句简单提醒:“过孔的模型参数公式计算也不难也很准,不必去找工具直接手工计算”。理论计算过孔的等效网络,发现在2.4GHz下过孔的电容电感效应不算很大(当然如果参数设置不好或者工作频率过高,效过孔的影响也会显著加大,但是计算后得到了被量化的裕量,自己的信心就会足很多)。如果适当调整过孔的参数,还可以起到一个指定频率下在对阻抗几乎无影响的前提下的LPF的效果,于是适当地增加的过孔,反而起到了更好的接收效果(这大概算是这次分析的附带的收获,也让自己对过孔模型以及生产工艺要求有了进一步的了解) -- 不过这个结论还需要继续测试,尤其是试批量生产下的进一步验证。

你说得对。利用好过孔,对于高密度高速布板帮助很大。
设计的时候,调整好过孔的尺寸、pad、anti-pad等参数,来调节过孔的截止频率。当截止频率远高于工作频率时,过孔对阻抗不连续的影响几乎可以忽略。仿真的结果和实测基本也是吻合。
另外,通过这次琢磨过孔,也再次深入理解了一下特性阻抗的含义:LC谐振时的电压除容抗(电抗)电流,阻抗匹配时就是保证这个电流源源不断地推向远方。无论按照传输线还是按照集总电路,都是这样的。理解清楚了这一点,就不必死抱着一定要某条件下一定要按分布参数某条件一下一定要按集总参数来匹配了。

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