Desain 50 ohm RF trace untuk 2.4GHz ... Double-layer FR-4 PCB

Saya akan menggunakan transceiver 2.4GHz pada proyek baru saya. Bahan PCB akan FR-4 dengan ketebalan 1,6mm dan konektornya adalah SMA. Keraguan saya adalah tentang jejak RF yang seharusnya memiliki impedansi 50 ohm. Menggunakan AppCAD 4.0, dengan memasukkan parameter yang ditunjukkan di bawah ini, saya telah mendapatkan hasil 50 ohm untuk Lebar = 45 mil dan Gap = 8 mil dari pelacakan RF ke GND. Saya juga mendapatkan hasil yang hampir sama pada kalkulator online. Apakah kombinasi ini (45/8 mil) terlihat tepat untuk Anda?

Apa lagi yang bisa saya lakukan untuk meningkatkan tata letak? Salam.

tampilan transparan:

edit: ini adalah tata letak terakhir saya ...

edit: lebih baru ...

Perhitungan Anda memeriksa nilai-nilai yang diberikan, tetapi perlu diingat bahwa konstanta dielektrik FR-4 tidak dikontrol dengan ketat, dan dapat bervariasi antara 4,35 dan 4,7 antara produsen [1]. Karena panjang jejak Anda sangat pendek, variasi ini tidak akan berpengaruh besar (Anda dapat mencoba nilai dalam kalkulator). Untuk aplikasi yang lebih banyak permintaan, bahan PCB frekuensi tinggi khusus (misalnya: Rogers RO4000 [2]) tersedia, namun mereka jauh lebih mahal untuk diproduksi.

Akan bermanfaat jika menonaktifkan termal di sekitar lubang pin GND pada konektor RF. Dengan memiliki koneksi ground yang solid, Anda mengurangi induktansi parasit di jalur arus balik, yang akan meningkatkan integritas sinyal Anda.

Jika Anda menggunakan Waveguide Koplanar, tembaga yang dituangkan di bawah dan di sisi konduktor harus sangat dirujuk satu sama lain. Ini berarti menempatkan vias untuk 'menjahit' bidang atas dan bawah, di kedua sisi konduktor, untuk mengelilinginya dengan koneksi ground. Ini dibahas dalam [3].

Jarak jahitan yang disarankan antara vias harus paling banyak λ / 4, dengan λ / 10 sebagai yang optimal. Untuk 2.4GHz, ini menghasilkan jarak via maksimum 3.12cm, dengan 1.25cm direkomendasikan. Jadi, untuk panjang jejak yang lebih lama dan frekuensi jahitan yang lebih tinggi menjadi lebih penting daripada dalam hal ini dengan panjang jejak yang sangat pendek.

[1] https://en.wikipedia.org/wiki/FR-4 lihat: izin konstan dielektrik

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

[3] Pilih ukuran via untuk melindungi dan menjahit

untuk jarak pendek ini (di bawah 1/8 panjang gelombang) persyaratan impedansi menjadi jauh lebih longgar, sehingga pada premis itu lebih dari cocok, dan berbaris dengan kalkulator saya sendiri.

Adapun tata letak, saya tidak bisa terutama kesalahan itu, Anda menjaga pemisahan yang baik antara itu dan sinyal terdekat lainnya, Anda memiliki vias tepat di sebelah ground sinyal sehingga arus balik pada pesawat di sisi yang berlawanan tidak memiliki jalan memutar besar , Anda memiliki senapan yang baik dan benar-benar mengecam papan Anda dengan vias bidang tanah.

Satu-satunya hal yang saya perjuangkan adalah melihat di mana kapasitor decoupling adalah, untuk ini tutup decoupling harus sedekat mungkin dengan pin yang Anda bisa kelola, idealnya di sisi yang sama dengan chip, dengan jejaknya di sisi yang sama papan. Jika pasangan di tengah kiri, setidaknya saya akan berputar di bagian bawah, dan mungkin menggesernya sedikit untuk membuat koneksi mereka sesingkat mungkin ke chip.

Untuk apa yang dikatakan orang lain, saya akan menambahkan,

• Anda mungkin tidak ingin membiarkan tanah mengisi di antara bantalan kapasitor DC-blocking Anda. Ini mungkin akan menyebabkan kapasitansi berlebih ke pentanahan, dan menurunkan hilangnya kembali input RF Anda.

• Anda mungkin ingin memindahkan konektor RF sedikit lebih jauh, sehingga kapasitor pemblokiran tidak harus berada tepat di bawahnya. Anda memerlukan sedikit ruang di sekitar kaki-tanah konektor untuk memungkinkan solder gelombang selektif, atau untuk mencapai besi besar di sana (apalagi sekarang Anda telah menghilangkan bantuan termal).