兩層板（雙面板）若何控制50歐特性阻抗的設(shè)計(jì)技巧

1、.wd.wd7/7.wd兩層板雙面板若何控制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(guò)程中，走線(xiàn)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(guò)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(méi)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(lái)很大的麻煩。什么是特性阻抗?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(chēng)為阻抗Impedance。由于交流電路中或在高頻情況下，原已混雜有其它因素(如容抗、感抗等)的Resistance，已不再只是簡(jiǎn)單直流電的歐姆電阻(OhmicResistanc

2、e)，故在電路中不宜再稱(chēng)為電阻，而應(yīng)改稱(chēng)為阻抗。不過(guò)到了真正用到Impedance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(jiàn)，只好將電子訊號(hào)者稱(chēng)為特性阻抗。電路板線(xiàn)路中的訊號(hào)傳播時(shí)，影響其特性阻抗的因素有線(xiàn)路的截面積，線(xiàn)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)，那么板子在制造過(guò)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。兩層板若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)在頂層top走射頻的線(xiàn)，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(xiàn)不用很寬

3、就可以滿(mǎn)足50歐姆的特性阻抗在其他情況一樣的情況下，走線(xiàn)越寬，特性阻抗越小。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(lái)的方法控制50歐姆的特性阻抗，那么頂層的走線(xiàn)必須很寬。例如我們假設(shè)板子的厚度是39.6mil(1mm)，按照常規(guī)的做法，在Polar中設(shè)計(jì)，如以以下圖線(xiàn)寬70mil，這是一個(gè)近乎荒唐的結(jié)論，簡(jiǎn)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(xiàn)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，于是，我們必須尋找另外一種解決方案。運(yùn)行Polar軟件，選擇Surface C

4、oplanar Line這個(gè)模型，如以以下圖令Height(H)=39.6mil, Track(W)=30mil, Track(W1)=30mil, Ground Plane處打勾，Thickness=1OZ=1.4mil, Separation(S)=7mil, Dielectric(Er)=4.2, 如以以下圖然后點(diǎn)擊“Press To Caculate，在彈出的對(duì)話(huà)框中點(diǎn)擊“Continue，如以以下圖最終，我們計(jì)算出這種情況下的傳輸線(xiàn)特性阻抗為52.14歐姆，符合要求，如以以下圖：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，

5、在上面的例子中，我們使用30mil的線(xiàn)寬就可以獲得50歐姆的特性阻抗_手機(jī)布線(xiàn)寬度匹配50歐！如果是6層板！走線(xiàn)寬度L1=milL2=milL4=mil各為多少如果是8層板！走線(xiàn)寬度L1=milL2=milL5=mil各為多少用阻抗線(xiàn)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(wèn)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(lèi)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(lái)了，不過(guò)好多東西還是要經(jīng)歷的，例如：FR4-PCB的Er取多少呢等等我來(lái)答復(fù)：FR4的Er一般為3.84.3，我取4.2，6層板

6、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(lái)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(chēng)構(gòu)造。一般經(jīng)歷值microtrip為45mil,PA以后到天線(xiàn)局部為8milYISH8mil以上。stripline要根據(jù)是否挖銅來(lái)計(jì)算。不挖銅就是軟件的對(duì)稱(chēng)帶狀線(xiàn)計(jì)算方法。一般內(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(méi)有定論,看你設(shè)計(jì)時(shí)若何安排了。層為例，一般銅箔或，兩側(cè)介質(zhì)，和厚度也可選，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%

7、：個(gè)人經(jīng)歷線(xiàn)寬：微帶線(xiàn)：8層板18MIL6層板12MIL帶狀線(xiàn)：8層板6MIL6層板5MIL請(qǐng)批評(píng)指正！請(qǐng)問(wèn)上面的微帶線(xiàn)和帶狀線(xiàn)在layout中你若何去設(shè)計(jì)和區(qū)分其實(shí)在設(shè)計(jì)pcb走線(xiàn)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?xún)?nèi)的話(huà)線(xiàn)寬設(shè)置是20mil，pcb材料一般是用FR4.介電常數(shù)是3.84.3，板厚是1mm。銅箔厚度是35um70umCC2430用陶瓷天線(xiàn)性能還不如PCB天線(xiàn)CC2430用陶瓷天線(xiàn)是-26dBm，傳輸距離只有10米左右。而用PCB天線(xiàn)那么有-17dBm，傳輸距離有37米左右。聽(tīng)說(shuō)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(xiàn)應(yīng)該是陶瓷

8、天線(xiàn)的諧振點(diǎn)不對(duì)，通常PCB天線(xiàn)的諧振頻率比工作頻率高一些，可以在天線(xiàn)另一端加一小段走線(xiàn)，微調(diào)諧振頻率要自己調(diào)諧振與阻抗匹配。陶瓷天線(xiàn)的增益比較低，而PCB天線(xiàn)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€(xiàn)，有些山寨天線(xiàn)是很差的。陶瓷天線(xiàn)的增益比較低，而PCB天線(xiàn)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€(xiàn)，有些山寨天線(xiàn)是很差的。PCB天線(xiàn)用的是TI的倒F型，陶瓷天線(xiàn)用的是an9520，應(yīng)該是沒(méi)有匹配好。經(jīng)過(guò)調(diào)整陶瓷天線(xiàn)的方向，現(xiàn)在和PCB天線(xiàn) 基本一樣，匹配還有調(diào)整的空間。希望能到達(dá)50米。目前測(cè)試只有22米陶瓷天線(xiàn)的效果對(duì)匹配非常敏

9、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(xiàn) 也就 37米的樣子天線(xiàn)中的鋪地，很講究我的平行線(xiàn)傳輸知識(shí)懂的不多，不過(guò)發(fā)現(xiàn)一個(gè)很有趣的現(xiàn)象：PCB天線(xiàn)下方從來(lái)不鋪地，而饋線(xiàn)下方都是鋪上地的，因此饋線(xiàn)再長(zhǎng)再細(xì)阻抗也比天線(xiàn)小很多?？梢赃@么理解嗎PCB天線(xiàn)的走線(xiàn)一般要有進(jìn)空區(qū)所以有時(shí)天線(xiàn)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(xiàn)有方向性了。饋線(xiàn)下方鋪地是為了將傳輸線(xiàn)阻抗匹配到50歐姆，不至于將信號(hào)在線(xiàn)上損失掉，從而影響接收。理論上講饋線(xiàn)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)歷了。天線(xiàn)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(xiàn)下方有地這是微帶線(xiàn)自身的構(gòu)造特性，在介質(zhì)基板選定時(shí)，線(xiàn)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)淖饔谩Ｌ炀€(xiàn)的下方有沒(méi)有地、天線(xiàn)的輸入阻抗的大小是與具體的天線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)不是標(biāo)準(zhǔn)50歐姆的，而是直接匹配到一對(duì)差分端口上的雙極性天線(xiàn)。阻抗大