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：
( I: C' k6 J: ]1 j0 O- f8 p
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。
/ X& ]* U9 J7 ^( M* a# A$ _" K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 m; q% T* P# x2 l3 n9 C9 Y接地过孔远，意味着回流路径远，相当于大电感。
6 v0 m# H5 \" f  |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。
  J3 v1 l# w. _! P5 J

funeng3688

接地过孔全部移到SMA表贴焊盘上，仿真结果如下：
; Q0 y9 ]) H( F! Z
6 ~9 J% N5 I. G, w$ [% M


那个3.2GHz频点的插入损耗零点，神奇地消失了。
0 R( Z0 w+ G0 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。

$ b4 i1 u, Q: B+ l6 {/ w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

那就是如下图所示的模型：
. w' b# O  d5 \6 p9 f
既挖空了地平面，也将接地过孔移到接地焊盘上。

; G9 w$ S. Z( x& J0 C

funeng3688

! D, V4 b- {# H3 G+ E, O

这插入损耗S21指标，全频段都在1dB之内。没啥好说的。
1 g6 C$ g* q$ i6 e# N
GAME OVER!
3 P  v0 r: A+ [  V8 C; z) L* a

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
% K  p7 E6 u& ?4 w% fRF 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 ...

6 C7 I0 [, S( s% J6 u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
2 T* W0 M7 d8 |  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？

2 n  y' b; O, [# R- F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。
7 j! h0 `3 b% P9 [# r$ h
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。
5 b: f* {+ `1 z$ q) c* e比如，上面所说的过孔，用实心圆体代替。
1 D" R' [  U; J6 @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。
: r3 O0 s$ v& @/ V4 P9 ^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。
……
3 E/ M( y  f" y7 \- B; R* |2 s, d