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。
一些必须的地过孔会起到意想不到的作用。
: i& Q! ^& j* ~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。
: q9 ~# o' L) N" Y0 |; u5 Z4 q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。


, h; t) q3 w( _/ e8 O1 w

funeng3688

接地过孔全部移到SMA表贴焊盘上，仿真结果如下：

" k2 r3 F  G4 o+ i1 _1 P  K


% J3 d* k' t: a$ g+ K那个3.2GHz频点的插入损耗零点，神奇地消失了。

( `: U5 ]( k) `4 F- ^8 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。

如果既移动过孔，又挖掉地平面，仿真结果又如何呢？
* l/ o5 v) o* {9 e9 x: a

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

; n, k1 L0 d8 x6 a; ]* @" `! k- v0 K那就是如下图所示的模型：
/ x* D9 i% B! L4 K2 u
既挖空了地平面，也将接地过孔移到接地焊盘上。
. Z- s! m- M/ b& k' Q' l
% A' \9 |$ O7 Y: y5 `# }, ?2 ^

funeng3688

2 U  l/ K) C) ?5 K/ |+ u6 j$ P

; o& m! N' x" L9 ]$ J! _+ _

; T6 Y, |+ x: T! |5 L这插入损耗S21指标，全频段都在1dB之内。没啥好说的。

GAME OVER!
0 }( A0 `/ C# k6 o- c

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
; l) q  F& J- Q" f+ l+ {& |1 F6 ?. rRF 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？
: N( o4 s7 P7 g2 t

funeng3688

lee.cn 发表于 2019-2-21 20:47
1 C" Q* \2 }' G& _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。

所以为了建模简单，就用实心过孔。
减少了一次布尔操作。
/ m* k8 W+ J7 F7 g+ [! x8 c2 o9 U/ F

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。
3 K# j% C' H0 x$ |" Q9 R* `2 |# T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。
……