Как спроектировать RF PCB для обеспечения импеданса 50 Ом

У меня нет опыта проектирования радиочастотных цепей, и я нахожу много проблем для своего проекта.

Одним из них является соответствие импедансу 50 Ом, который требуется для некоторых компонентов. На входе моей печатной платы у меня будет микшер (RF=10 до 15 ГГц, LO=15 ГГц и IF=DC до 5 ГГц), которому нужны эти 50 Ом на выводах RF, LO и IF.

Входы, RF и LO, будут подключены к разъемам SMA (достаточно ли этого для требуемого импеданса или мне нужно спроектировать дорожку печатной платы, чтобы она соответствовала 50 Ом?).

Выход, IF, нуждается в нагрузке 50 Ом, которую, я думаю, я могу получить с помощью трассировки печатной платы. Дело в том, что сразу после него у меня будет LC ФНЧ на частоте среза 1 ГГц. Превратят ли эти 50 Ом фильтр в RLC?

Все эти вопросы могут показаться немного глупыми для ВЧ-инженеров, но меня они очень сбивают с толку. В домене DC все так просто..

Спасибо

Если длина соединений меньше 1/10 длины волны, вам не нужно беспокоиться об импедансе дорожки. Однако это маловероятно на частоте 15 ГГц.
@LeonHeller: 1/10 длины волны является ориентиром/эмпирическим правилом (аналогично «отражению -10 дБ = хорошее совпадение»)
Если вы используете KiCAD, у него есть встроенный калькулятор для построения линий передачи (что вам нужно для правильного согласования импеданса). В противном случае вы можете использовать онлайн-калькуляторы, подобные этому . Ищите «калькулятор печатной платы линии передачи». [Отредактировано модератором.]
Обязательно отрегулируйте диэлектрическую проницаемость используемого ламината (серия RO4000 или аналогичный). Вы также должны вызвать дорожки с контролируемым импедансом к корпусу печатной платы, чтобы они могли настроить ширину в соответствии с их текущим запасом платы. Не имея никакого представления о том, что вам нужно с точки зрения производительности, вы собираетесь (по необходимости) получать обобщенные ответы.
Смежные вопросы: Как определяется сопротивление кабеля xΩ? и Должен ли характеристический импеданс каждой дорожки, несущей РЧ, быть 50 Ом? Как? . Стоит сказать, что если вам нужно задать эти вопросы, то любой проект, связанный с сигналами 10 и 15 ГГц, является... очень амбициозным, если не сказать больше.
В FR-4 (вероятно, с большими потерями на частоте 15 ГГц, поэтому демпфирование включено) с расстоянием 1/16 дюйма над плоскостью земли дорожка шириной 0,1 дюйма составляет около 50 Ом. О.

Ответы (1)

Вы должны соответствовать импедансу на линии передачи. Тот факт, что вы работаете на частоте 10-15 ГГц, только усугубляет ситуацию.

Что касается фильтра: вы должны спроектировать фильтр таким образом, чтобы он обеспечивал входное сопротивление 50 Ом в пределах вашей целевой полосы. Убедитесь, что ваши компоненты ведут себя на достаточно высоких частотах, так как частота собственного резонанса ваших компонентов может привести к тому, что они будут вести себя очень по-разному на частоте 5 ГГц и вблизи постоянного тока (ваша катушка индуктивности может внезапно превратиться в конденсатор на нескольких ГГц!).

Спасибо, тогда я не принимаю во внимание импеданс SMA при разработке?
импеданс SMA уже должен быть 50 Ом. Производитель, вероятно, будет иметь рекомендуемую площадь для обеспечения хорошей производительности соответствия.