某射频PCB的表面贴同轴连接器SMA信号质量优化过程

funeng3688

硬件工程师按检视意见修改了PCB，主要是增加接地过孔、增加接地花焊盘：

/ a! k1 n& W2 A8 `9 i但RF PCB接地过孔既在于多，也要精。
一些必须的地过孔会起到意想不到的作用。
, Y- L- |) j8 Z象上图这样的过孔，数量是够了，但质量差。所以仿真结果就象10楼所示那样：直通的布线居然变成高通或带阻滤波器？

zophim

大神直播，学习一下

funeng3688

RF PCB对接地过孔的位置要求很严格，因为接地过孔是信号的回流路径。
, v  G2 l% [: M% q# }0 L# ^接地过孔远，意味着回流路径远，相当于大电感。
' ]! \; I) P" A2 m9 g因此这块SMA表贴焊盘的接地过孔要按照下图所示移动位置。移到焊盘上。
9 i' f! }. \$ z% E/ S

funeng3688

接地过孔全部移到SMA表贴焊盘上，仿真结果如下：

! W0 _2 B( y% z5 [

7 |. I! H$ V/ k# _# S+ q
那个3.2GHz频点的插入损耗零点，神奇地消失了。

& m# w) E0 n5 ]这个模型还没有挖空平面。所以插入损耗S21还是比较差的。
; U  H8 C; t* i; C
) L  m; u& G7 s3 i" L/ s) J如果既移动过孔，又挖掉地平面，仿真结果又如何呢？

comeone

版主很专业，加入这么多接地过孔，算一次都要大把时间~

funeng3688

# G" O. `  |* ~& p/ m& T那就是如下图所示的模型：
5 J$ d- m, s8 v$ R* ?: X, e
既挖空了地平面，也将接地过孔移到接地焊盘上。

funeng3688

9 }1 z$ I4 r* n$ G( ]0 z


这插入损耗S21指标，全频段都在1dB之内。没啥好说的。
7 g. V6 C. T. Z9 v5 D3 j' q# i5 |
: L3 W4 ?7 U3 v- D# T+ o* o4 ?' bGAME OVER!
9 X8 W" t6 j" N2 h

cer

学习了，感谢

1242126999

厉害厉害

lee.cn

学到了

rflion

学习了， 版主的仿真说明，射频回路越快下地越好

从无到有

学习了，最近正在学仿真，参考下

lee.cn

funeng3688 发表于 2019-2-20 14:37
' N; s( M% H4 _& x, Y6 t  hRF PCB对接地过孔的位置要求很严格，因为接地过孔是信号的回流路径。
0 k1 O. t& \! l# C0 p, _接地过孔远，意味着回流路径远，相当 ...

2 P! ^! R8 M1 v7 K' x请问下版主，仿真模型中过孔是怎么建模的，是个实心圆柱体还是空心？
5 L, }/ `* q; g" z- z& {) i  `; t

funeng3688

lee.cn 发表于 2019-2-21 20:47
1 S- G( `$ q1 h7 U, b请问下版主，仿真模型中过孔是怎么建模的，是个实心圆柱体还是空心？

真正的过孔是空心的。但没有必要做得与实际过孔完全一致，因为无论空心还是圆柱体，仿真结果都是一样的。
因为高频信号趋肤效应，电流只从圆柱体表面流过。
, e% }; w- W# |! U$ V( N
8 F$ Q. i: }4 n/ I4 C" i1 x所以为了建模简单，就用实心过孔。
减少了一次布尔操作。
' q  E$ y/ O6 r9 U# e2 O
. c2 n9 u6 |& W

funeng3688

3D建模有很多操作技巧，以减少重叠冲突。只要不影响仿真结果，复杂模型就做简化，该省的地方就省，不该省的地方就老老实实建模，做到快速而精确仿真。
" ^5 a5 L' E6 Y% B* g比如，上面所说的过孔，用实心圆体代替。
1 U. g/ t4 t: Q  N+ O7 `还有，这块4层板，第2、3、4层地平面都用厚度为零的Perfect E连界条件表示。如果地平面有厚度，会出现交叠错误，会增加一次布尔操作。
再比如，过孔的长度（或者说高度）恰好与介质厚度一致，也不会产生交叠错误。
……