50歐阻抗天線設(shè)計(jì)

1、39.6mil(1mm)，按照常規(guī)的做法，在Polar中設(shè)計(jì)，如下圖兩層板（雙面板）如何控制 50歐特性阻抗的設(shè)計(jì)技巧我們都知道，在射頻電路的設(shè)計(jì)過程中，走線保持50歐姆的特性阻抗是一件很重要的事情， 尤其是在 Wi-Fi產(chǎn)品的射頻電路設(shè)計(jì)過程中，由于工作頻率很高（ 2.4GHz或者5.8GHz）, 特性阻抗的控制就顯得更加重要了。如果特性阻抗沒有很好的控制在50歐姆，那么將會(huì)給射頻工程師的工作帶來很大的麻煩。什么是特性阻抗？O!是指當(dāng)導(dǎo)體中有電子”訊號(hào)”波形之傳播時(shí)，其電壓對(duì)電流的比值稱為”阻抗Impedanee” 。由于交流電路中或在咼頻情況下，原已混雜有其它因素（如容抗、感抗等）的Res

2、ista nee，已不再只是簡單直流電的”歐姆電阻”（OhmicResistanee）,故在電路中不宜再稱為”電阻”，而應(yīng)改稱為”阻抗”。不過到了真正用到”Impedanee阻抗”的交流電情況時(shí)，免不了會(huì)造成混淆，為了有所區(qū)別起見，只好將電子訊號(hào)者稱為”特性阻抗”。電路板線路中的訊號(hào)傳播時(shí)，影響其”特性阻抗”的因素有線路的截面積，線路與接地層之間絕綠材質(zhì)的厚度，以及其介質(zhì)常數(shù)等三項(xiàng)。目前已有許多高頻高傳輸速度的板子，已要求”特性阻抗”須控制在某一范圍之內(nèi)，則板子在制造過程中， 必須認(rèn)真考慮上述三項(xiàng)重要的參數(shù)以及其它配合的條件。兩層板如何有效的控制特性阻抗？在四層板或者六層板的時(shí)候，我們一般會(huì)在

3、頂層（top ）走射頻的線，然后再第二層會(huì)是完整的地平面，這樣頂層和第二層的之間的電介質(zhì)是很薄的，頂層的線不用很寬就可以滿足50歐姆的特性阻抗（在其他情況相同的情況下，走線越寬，特性阻抗越?。?。但是，在兩層板的情況下，就不一樣了。兩層板時(shí)，為了保證電路板的強(qiáng)度，我們不可能用很薄的電路板去做，這時(shí)，頂層和底層（參考面）之間的間距就會(huì)很大，如果還是用原來的辦法控制50歐姆的特性阻抗，那么頂層的走線必須很寬。例如我們假設(shè)板子的厚度是I線寬70mil，這是一個(gè)近乎荒謬的結(jié)論，簡直令人抓狂。在2.4GHz或者5GHz頻段，各種元件的引腳都是很小的，70mil的走線是無法實(shí)現(xiàn)的， 于是，我們必須尋找另外一

4、種解決方案。運(yùn)行Polar軟件，選擇 Surface Coplanar Line這個(gè)模型，如下圖 * nuQUOO 帶<>l*®-MbBa3aw * 9e_noeo O.L SSEd、帶<匹蓬Hcly4JJ 匚 EPCPQ.EI綽dBzluFh pgc il'Ji>3>FWWPMI-左 6 shGfifimg£-lnLica-dDoctuletnsCL-ahIIajnpfmlLF1IlAgn- nuflusc m p 社 El PJIOJVJOUIAmIfllD ¥mnz 寸"山)。Eo Q -=lu 卜"

5、s)uo_roedes -=lu 寸 LUZOLUSS 三。一 ill UQd punoo=Eoe"L/Awoe匚 E00HBO2H 壬 9.6e"H)M6oH 令Please RegisterTHANK YOU FOR TRYING THE CITS25l THIS SOFTWARE IS FOR EVALUATION ONLYPlease con tact Polar Instruments or your local distributor for of how to obtain a fully functional and licensed version of

6、this product with a 90 DAY. risk free, money back guaranteeThe licensed version has the following additional featuresFile Save enabledFile Print enabledThis dialog disabledRegister NowContinueCancel最終，我們計(jì)算出這種情況下的傳輸線特性阻抗為52.14歐姆，符合要求，如下圖:這樣，我們采用 Surface Coplanar Line這種模型，就可以很好的控制兩層板（雙面板）的 特性阻抗，在上面的例子

7、中，我們使用30mil的線寬就可以獲得 50歐姆的特性阻抗手機(jī)布線寬度？匹配 50歐!如果是6層板！走線寬度 L仁mil ？ L2=mil ？ L4=mil ?各為多少？如果是8層板！走線寬度 L仁mil ？ L2=mil ？ L5=mil ?各為多少？用阻抗線軟件算一下就行，或和板廠的計(jì)算至有差異，主要是介質(zhì)，及層間厚度，可以問板廠索取這些資料。最好和PCB廠家聯(lián)系一下，根據(jù)材料的介電常數(shù)、層疊厚度計(jì)算。最好要PCB廠給出板子的參數(shù)，什么類型的板子？每層間距？銅皮厚度，”，”這樣輸入到阻抗計(jì)算軟件里就出來了，不過好多東西還是要經(jīng)驗(yàn)的，例如：FR4-PCB的Er取多少呢？等等我來回答：FR4的

8、Er 一般為3.84.3，我取4.2，6層板的板厚一般為 0.8mm,8層板一般為 1mm首先你要保證板厚，然后根據(jù)軟件的 W,H,T,Er來計(jì)算阻抗。你是先知道50ohm阻抗的, 然后推算其中的 H和W T一般取1mil，整個(gè)板子應(yīng)該是對(duì)稱結(jié)構(gòu)。一般經(jīng)驗(yàn)值microtrip為45mil,PA以后到天線部分為8mil以上。stripline要根據(jù)是否挖銅來計(jì)算。不挖銅就是軟件的對(duì)稱帶狀線計(jì)算方法。般內(nèi)層信號(hào)的會(huì)衰減。8mil不對(duì)！要考慮到是否挖銅！還有每層寬都不同!介質(zhì)厚度、銅箔厚度沒有定論 ，看你設(shè)計(jì)時(shí)怎么安排了。8層為例，一般銅箔1/3OZ或 1/2OZ，兩側(cè)RCC介質(zhì)0 .07mm,FR

9、4和core厚度也可選，具體看廠家參數(shù)了。俺不懂原理RF信號(hào)阻抗要控制在 50ohm+/-10%:個(gè)人經(jīng)驗(yàn)線寬：微帶線：8層板18MIL 6 層板12MIL帶狀線：8層板6MIL 6層板5MIL請(qǐng)批評(píng)指正！請(qǐng)問上面的微帶線和帶狀線在layout中你怎樣去設(shè)計(jì)和區(qū)分?其實(shí)在設(shè)計(jì)pcb走線的時(shí)候我們首先就可以控制它的阻抗一般阻抗控制再50ohm以內(nèi)的話線寬設(shè)置是20mil，pcb材料一般是用FR4.介電常數(shù)是3.8 4.3，板厚是1mm銅箔厚度是35um 70umCC2430用陶瓷天線性能還不如 PCB天線CC2430用陶瓷天線是-26dBm,傳輸距離只有10米左右。而用PCB天線則有-17dBm

10、,傳輸距 離有37米左右。聽說CC2430不加PA能做到100米，不知是否確實(shí)如此，用的是什么天線？應(yīng)該是陶瓷天線的諧振點(diǎn)不對(duì)，通常 PCB天線的諧振頻率比工作頻率高一些，可 以在天線另一端加一小段走線，微調(diào)諧振頻率要自己調(diào)諧振與阻抗匹配。陶瓷天線的增益比較低，而PCB天線卻可以將增益做得較高，實(shí)際使用中要注意匹配以及選擇帶寬、中心頻率適當(dāng)?shù)奶炀€，有些山寨天線是很差的。陶瓷天線的增益比較低， 而PCB天線卻可以將增益做得較高， 實(shí)際使用中要注意匹配以及選 擇帶寬、中心頻率適當(dāng)?shù)奶炀€，有些山寨天線是很差的。PCB天線用的是TI的倒F型，陶瓷天線用的是 an9520，應(yīng) 該是沒有匹配好。經(jīng)過調(diào)整陶

11、瓷天線的方向，現(xiàn)在和PCB天線基本相同，匹配還有調(diào)整的空間。希望能達(dá)到50米。目前測(cè)試只有22米陶瓷天線的效果對(duì)匹配非常敏感，而且在實(shí)際應(yīng)用時(shí)其方向性往往比較強(qiáng)。CC2530 PCB天線也就37米的樣子天線中的鋪地，很講究我的平行線傳輸知識(shí)懂的不多，不過發(fā)現(xiàn)一個(gè)很有趣的現(xiàn)象：PCB天線下方從來不鋪地，而饋線下方都是鋪上地的，因此饋線再長再細(xì)阻抗也比天線小很多。可以這么理解嗎？PCB天線的走線一般要有進(jìn)空區(qū)（所以有時(shí)天線下不鋪地），是為了防止地將信號(hào)散彈，影響接收效果，使全向天線有方向性了。饋線下方鋪地是為了將傳輸線阻抗匹配到50歐姆，不至于將信號(hào)在線上損失掉，從而影響接收。理論上講饋線應(yīng)該越短越好。但是現(xiàn)實(shí)中做不到，只能根據(jù)實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)了。天線和饋電的參數(shù)不是一會(huì)兒是，前者是為了將能量輻射出去，而后者是為了保證能量的 傳輸同時(shí)盡量減小損耗。饋線下方有地這是微帶線自身的結(jié)構(gòu)特性，在介質(zhì)基板選定時(shí)，線寬與其特性阻抗成反比，其輻射的能量很小，起的是能量傳輸?shù)淖饔?。天線的下方有沒 有地、天線的輸入阻抗的大小是與具體的天線形式有直接關(guān)系的，對(duì)于手機(jī)上常用的PIFA而言，如果下方有了地，它就不再是PIFA 了，其輻射特性也完全變了。而對(duì)于常規(guī)的矩形微帶貼片天線而言，如果輻射貼片下方?jīng)]有地它也就完全不是那么回事兒了。多謝樓上兩位。我用的天線不是標(biāo)準(zhǔn)