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：

但RF PCB接地过孔既在于多，也要精。
" X7 H6 A2 t; ]( K一些必须的地过孔会起到意想不到的作用。
: w( J) s6 p0 t3 b% o# }& s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。
% d+ w0 ?; ?5 O接地过孔远，意味着回流路径远，相当于大电感。
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。

4 o" b0 `: u% ?/ F) C- c' o
* l1 q7 ~% F% z  Y" O  R! Y

funeng3688

接地过孔全部移到SMA表贴焊盘上，仿真结果如下：

9 M* J$ A3 J  i+ k

4 r* u9 w3 _- f- G
那个3.2GHz频点的插入损耗零点，神奇地消失了。
8 W$ V* Q1 g+ w
这个模型还没有挖空平面。所以插入损耗S21还是比较差的。

如果既移动过孔，又挖掉地平面，仿真结果又如何呢？
, ~, |8 \1 q) t' Q/ }9 Q( ~3 _

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

那就是如下图所示的模型：
) V' g7 X/ \$ o4 U. f) |) b
- ?) u( R* E7 F5 @+ b7 W% i" d既挖空了地平面，也将接地过孔移到接地焊盘上。

funeng3688

+ d7 o' O6 n  a4 ]/ Z* {
: r2 v7 Q. T8 q: m5 b' x8 w
( G) M, P8 G3 |, W# L
这插入损耗S21指标，全频段都在1dB之内。没啥好说的。

GAME OVER!
" @' k. Y" p* _6 v9 k% r

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
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。
接地过孔远，意味着回流路径远，相当 ...

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？

funeng3688

lee.cn 发表于 2019-2-21 20:47
+ N- p) q( Q0 |' r% E  T' D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。

0 X0 d* m8 f! i7 r2 B) ?. B5 K- b3 P所以为了建模简单，就用实心过孔。
5 G. @7 a5 {0 u  a: u3 o0 G减少了一次布尔操作。
- C; k% l" r, b7 u% W+ y

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。
比如，上面所说的过孔，用实心圆体代替。
5 f) E+ b2 O) K& Z( U: E5 Z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。
7 ?1 H& S- i5 W; X) ^- M$ n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。
……