¿Consenso en los cálculos de impedancia de traza microstrip?

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Estoy diseñando un PCB que tiene una señal de 2.4GHz que estoy enviando a un conector SMA. Estoy tratando de averiguar la geometría de la traza microstrip necesaria. Este es el primer PCB rf en el que he trabajado.

El problema es que si introduzco los valores en diferentes calculadores en línea, ¡obtendré valores considerablemente diferentes! No sé cuáles diseñar.

Estoy usando un PCB de 4 capas, de 32 mil de espesor, FR4. El plano de tierra está directamente debajo del microstrip, con 5.6 mil de prepreg entre ellos. El grosor del microstrip es de 1,35 mil (1 oz de cobre). Estoy asumiendo un dieléctrico de 4.2.

La traza se está ejecutando desde un filtro de paso de banda hasta la toma de antena, y solo tiene 135 de largo.

Di que hago una huella de 10 mil de ancho. Aquí están los resultados:

eeweb.com = 37.1 Ohm.

chemandy.com = 52.2 Ohm usando un conjunto de fórmulas o 46.85 Ohm utilizando IPC-2121 .

Si uso fórmulas de este libro de texto , obtengo 42.55 Ohm.

Esta es una propagación sorprendente. ¿Cuál es la mejor práctica aquí?

¡Gracias!

    
pregunta bitsmack

3 respuestas

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Ejecuté el cálculo para ti en Cadence SigXplorer (mi herramienta favorita para esto y mucho más):

Esta es una traza de 10.25 mil de ancho (las unidades lo siento en la imagen están en métrica) para dar 50R bastante cerca.

Siempre use un solucionador de campo 2D para esto (como notó, las fórmulas no son suficientes).

Tenga en cuenta que la huella de SMA puede no ser un 50R suave sin un gran cuidado también. Para esto, a menudo puede obtener ayuda del fabricante del conector si les envía su stackup (y se considera un cliente digno :-).

Descargo de responsabilidad: proporciono capacitación en integridad de la señal a menudo utilizando herramientas proporcionadas amablemente por Cadence. Aparte de eso, no estoy afiliado. Otras herramientas pueden hacer lo mismo. El único gratuito que he probado se llama TNT.

    
respondido por el Rolf Ostergaard
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Mi sugerencia es tomar la información de su fabricante de PCB como principal, y las calculadoras en línea como una doble verificación.

Si especifica impedancia controlada, con una tolerancia, normalmente tendrá que pagar una prima, dependiendo de la tolerancia requerida. 10% o 5% son tolerancias comunes, aunque la mayoría de los fabricantes de alta gama dicen que pueden hacerlo mejor (con un costo exponencialmente creciente, sospecho).

Querrá poder verificar que el fabricante haya hecho lo que dice. Uno de los métodos es con un cupón de prueba ubicado en un panel de PCB que de otra manera no se usa (por lo que es esencialmente un segundo diseño de PCB incluido en el mismo panel con sus PCB).

Aquí hay un diseño de 8 capas de esta nota de la aplicación:

Ylaseccióntransversaldelamismafuente:

Si el fabricante de PCB realiza la panelización, probablemente lo harán ellos mismos.

Por supuesto, otro método es medir directamente los rastros que te interesan, pero eso no sería fácil si los rastros están enterrados y no hay conectores disponibles para unirlos. Puede agregar almohadillas que no se usan en las versiones de producción, pero que causarán reflexiones.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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La mejor práctica es especificar la impedancia controlada, pero eso cuesta dinero.

Para mis proyectos domésticos, uso la calculadora Wcalc , ya que es de código abierto y le indica dónde. Obtuvo sus fórmulas de. La mayoría de las calculadoras en línea no son tan transparentes en ese frente.

Como verificación cruzada, y para geometrías no convencionales, uso MDTLC , que es un solucionador de campos 2D. El sitio muestra algunas comparaciones con calculadoras comerciales.

    
respondido por el mng

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