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。
* w! B; N- d, Y4 I: q一些必须的地过孔会起到意想不到的作用。
" y9 L* ^. @$ R- z" r" V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。
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。
) j% S+ I& V. Y% r7 l% P0 X3 Z
2 ?0 O# ^# r/ ~0 G' z( j
3 \3 |4 a3 X% j& \; x

funeng3688

接地过孔全部移到SMA表贴焊盘上，仿真结果如下：
. V; h: n* V2 Z) F- W

5 s, Y, s6 {/ T5 Y9 x5 Q+ Q3 ?
7 x# G" Z; I* l
那个3.2GHz频点的插入损耗零点，神奇地消失了。
/ {3 D0 I0 w8 M. l1 X' N
8 R" M* e( a9 R; [! P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？

. s1 v. {4 T  U# B8 j7 R# p( e

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

$ e0 p# v$ f0 Y- W; }那就是如下图所示的模型：

7 s  m7 U. Q0 s' U+ a, O既挖空了地平面，也将接地过孔移到接地焊盘上。
2 S+ _3 Q' j# E3 e, L

funeng3688

! W- b5 d2 m' ~, M
* B+ K/ C! @! G% |

  S; V8 P! _- `6 b6 [# L7 z
$ y. ~; E1 ?& h7 W  h% R5 Q这插入损耗S21指标，全频段都在1dB之内。没啥好说的。

. j& x: ?' I2 N0 c: d' C/ HGAME OVER!
! w* q! H' R) Z2 a0 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
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。
8 T  m! l. A) y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
) W4 g0 A3 E9 f5 C) w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 @. V0 f5 u; |0 D, x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。
; }2 H& z$ p4 I4 w8 y( N7 {8 I: s
所以为了建模简单，就用实心过孔。
5 I& B8 T6 B" P2 y! I, A  d" U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。
0 h! u2 f& G5 v9 ^* B+ W! _! x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。
' j" ]  a3 T( O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。
……
7 o! G2 u' \! M