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：
! t4 ?/ Q, ]% C0 e
但RF PCB接地过孔既在于多，也要精。
, e) R( b% o- h, i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？

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。
: S& F% s; P% t( v0 D. }& G5 i接地过孔远，意味着回流路径远，相当于大电感。
  j& `* p) d8 `! F) Y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。
5 e# G3 C# @. q$ [! v  _
% h: ^7 Z5 H" Y" H
0 _6 m6 Y% U- h! E" k2 u9 S' z* ], r

funeng3688

接地过孔全部移到SMA表贴焊盘上，仿真结果如下：

% k4 a1 E! K+ s% L0 Y$ {1 a" h* P' Y
- o8 x% v3 P$ @2 C

那个3.2GHz频点的插入损耗零点，神奇地消失了。

+ U7 O+ m$ `1 t+ a这个模型还没有挖空平面。所以插入损耗S21还是比较差的。
! C- M& O$ }2 s# G
如果既移动过孔，又挖掉地平面，仿真结果又如何呢？

$ f& a- E( k, u5 O  l

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

+ v9 I6 U5 E5 Z
% H/ D- d* H# B9 C% m那就是如下图所示的模型：

既挖空了地平面，也将接地过孔移到接地焊盘上。

funeng3688

- F) A% O, }' c; ]- x  E
  C+ a( y  t# C; }, t

& a* K, o, y  T7 U9 K" V. r
* N/ q# p2 ?; H5 ?: m, j这插入损耗S21指标，全频段都在1dB之内。没啥好说的。

! r9 W; F7 n$ l0 L% @4 R6 aGAME 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
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 ...

/ M% j4 P) s, l- S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？

5 `: f: [! h2 h  ]7 \- F5 b7 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。
$ D9 J# ]! `0 X: K' x  d3 D因为高频信号趋肤效应，电流只从圆柱体表面流过。

所以为了建模简单，就用实心过孔。
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。
0 D* J. ]5 K6 Z7 r9 T' I( N: X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。
% ]4 D2 T. J0 O/ o5 u9 X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。
* C8 r1 C6 p5 d& b* n7 ]; Q8 t8 T5 P0 P……