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：
- i2 J3 s% n0 w
但RF PCB接地过孔既在于多，也要精。
1 p: i- Q% P( _, Q  w$ D一些必须的地过孔会起到意想不到的作用。
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？
% z5 `; M& K5 Z: o1 B; h6 ^

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。
% @# {3 o, ^1 i2 D6 N% P接地过孔远，意味着回流路径远，相当于大电感。
3 K% n0 o5 w$ a& K! a6 P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。

. m# E- K. M  B
8 j* v/ E/ y8 I

funeng3688

接地过孔全部移到SMA表贴焊盘上，仿真结果如下：
* V+ Y& M( {% {  K
& |  C' ^& o$ D
- j$ Y: g3 U% j% l. \
  e/ Y7 N- L& A
; x" G7 ?; v4 f9 E* H那个3.2GHz频点的插入损耗零点，神奇地消失了。
. N) \' m" ^8 e; B" I# A, ]2 d. `
这个模型还没有挖空平面。所以插入损耗S21还是比较差的。
+ k' c0 x; s& `0 W" R8 O4 J) z! E
如果既移动过孔，又挖掉地平面，仿真结果又如何呢？
5 t7 m# }* [& N6 F

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：

) ~1 ~0 S$ e" q& U6 `1 V既挖空了地平面，也将接地过孔移到接地焊盘上。
. I# A7 j$ Q; d$ |* G6 L; f

funeng3688

2 F1 ^5 ?3 b" A1 o9 U8 L0 K) r
7 w% R- J( E9 [5 B- T( a
" M* g: s# Z7 }  }9 a- x  J

这插入损耗S21指标，全频段都在1dB之内。没啥好说的。
) g$ U' b6 @+ v/ n! f
- N6 ?5 V; z/ bGAME OVER!

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
- g5 n. Y9 I5 I5 J: tRF 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 ...

$ M& \6 n5 j% e6 _+ z4 X5 T* @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
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？

; n% D) y9 W/ H7 M- A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。

; q, O6 K6 A& F3 A" }1 F% T所以为了建模简单，就用实心过孔。
/ \1 P) `3 V7 b# E# N减少了一次布尔操作。

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。
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。
……
/ E+ p- N0 a& I5 ^0 v6 R