Расчет параметров ВЧ микрополосковой дорожки

В настоящее время я заканчиваю дизайн платы, где на поверхности верхнего слоя находятся две антенные микрополоски. У меня 4-х слойная печатная плата. Я использую FR4, поэтому полагаю, что диэлектрическая проницаемость 4,6. Толщина платы запрограммирована на 1,6 мм со следующим стеком

введите описание изображения здесьОдин для функции GPS, а другой для функции GSM.

Производитель модулей указывает, что они управляют соответствующими W и S копланарного волновода 50 Ом. Как рассчитать ширину дорожки (W), расстояние до компланарного грунта (S)? У меня есть программное обеспечение Saturn pcb, но я не знаю, смогу ли я выполнить этот расчет с его помощью?

При ответе я был бы очень признателен, если бы вы подробно описали простой процесс из 1-2-3 шагов, как вы выполняете необходимые вычисления для определения этих параметров.

Пока вы вводите правильные значения параметров, Saturn дает правильный результат с допуском (1%). Я использую как AWR TX Line, так и Saturn. Они в порядке. Расчет волнового сопротивления можно найти в Интернете: chemandy.com/calculators/…
Altium имеет функцию маршрутизации с контролем импеданса , взгляните на нее.
Диэлектрическая проницаемость большинства разновидностей FR4 зависит от частоты (от 3,9 до 4,3 в одном варианте, который я использую в диапазоне от 5G до 100M); некоторые из них контролируются более жестко, чем другие, поэтому уточните у своего поставщика конкретный тип материала печатной платы.

Ответы (1)

Я могу порекомендовать MTTL ( страница sourceforge ), который может справиться с этой задачей. Это решатель двумерных полей, поэтому он может работать со многими нестандартными геометрическими параметрами, где простые эмпирические калькуляторы не могут дать ответ. Насколько я помню, он должен предоставить вам все параметры, необходимые для CPWG. Вы можете просто поиграть с параметрами, пока не получите желаемый импеданс. Конечно, вы можете использовать результаты простых эмпирических вычислений в качестве отправной точки.

Есть также много пакетов RF, которые могут дать вам те же ответы (с отшлифованным интерфейсом), но они, как правило, берут за них большую плату.

Редактировать: Вот пошаговое руководство для MTTL (TNT):

  1. выберите систему единиц измерения (вверху справа), например микроны
  2. добавьте плоскость заземления (кнопка New Ground Plane) и укажите параметры (например, 35 мкм)
  3. добавьте диэлектрик (обычно FR4, но используйте любой, который вы планируете использовать для своей печатной платы), например 1500 мкм FR404
  4. добавьте свою заземляющую структуру сигнального слоя, сначала добавив прямоугольные проводники GND (кнопка New Rectangle Conductors), например, введите как
    • Название GroundSignal,
    • Проводимость: Медь,
    • высота: 35 мкм,
    • ширина 10000 мкм,
    • номер 2
    • Шаг 15500 мкм.
  5. добавьте проводник вашего сигнала: добавьте прямоугольный проводник со значениями

    • Название:Сигнал,
    • Проводимость: Медь,
    • высота: 35 мкм,
    • ширина: 1500 мкм,
    • x смещение: 11500 мкм = 10 мм + (5,5 мм - 2,5 мм)/2 = (ширина левого заземления + (шаг заземления - ширина сигнала)/2)
  6. Сохраните файл.

  7. Запускаем симуляцию: БЭМ>Выполнить>Выполнить
  8. Нажмите показать результаты: найти строку

    Волновое сопротивление (Ом): Для сигнальной линии ::SignalR2= 53,0741

  9. Оттуда корректируйте значения, пока не получите желаемые результаты.

Результаты почти совпадают с результатами простых калькуляторов (как упоминал Alper91), но вы также сможете учитывать особые случаи, не охватываемые ими (например, небольшие асимметрии).