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：
+ f. p, C- x1 k* @/ _
; j( S; f. R! o/ C% @但RF PCB接地过孔既在于多，也要精。
' c$ L9 t' c; p; s- \1 w. h一些必须的地过孔会起到意想不到的作用。
# y, f! K; q+ s7 q8 J- w; |1 z9 l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。
1 e% u# J8 ~% R5 [4 I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。
' o" |: }. c; q. [% u+ F+ N- a0 L
6 s1 W0 _; ?5 e& Y# p/ j% Y
, G" R+ k! P, R- _; j

funeng3688

接地过孔全部移到SMA表贴焊盘上，仿真结果如下：

: O! b: @& K  P+ v- M( q

! l: f* \0 S# V- v
那个3.2GHz频点的插入损耗零点，神奇地消失了。

* R  ^$ K, Q; v% r这个模型还没有挖空平面。所以插入损耗S21还是比较差的。

; K9 @& h) C. I' H& G1 b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

- O7 A# f* @  H% O, T
那就是如下图所示的模型：

7 D) r: T* L7 @5 _既挖空了地平面，也将接地过孔移到接地焊盘上。
7 D# ?" E$ G" C, Z

funeng3688

$ D- F1 o- M# m7 x0 Q

这插入损耗S21指标，全频段都在1dB之内。没啥好说的。
- @% N" C2 F4 b; r6 x- w! E
* j3 k- f+ Y. IGAME 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。
9 F4 J& X1 }0 \/ K, U- U* \. q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
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。
! Y+ c8 _( k# N$ N7 h8 N6 ?
9 q5 T' V6 z  {$ I. b* W( h/ r! `所以为了建模简单，就用实心过孔。
+ `# y  f8 p  _8 z0 n减少了一次布尔操作。

: Z& U4 l/ }: H  }+ {% h1 B2 }

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 S; u; N$ C2 C比如，上面所说的过孔，用实心圆体代替。
7 _6 `, r9 U6 j- C* X8 Q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。
1 ]9 h9 N6 k  C5 P% _! W; Z' d……