¿Cómo diseñar una PCB para conectar el módem GSM con una impedancia de pista de 50 ohmios?

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En el manual de integración del sistema del módem GSM Leon G100 ( enlace ) está escrito para diseñar cuidadosamente la micro tira o línea de tira de 50 Ohm en la PCB (" La línea de transmisión hasta el conector de la antena o la almohadilla puede ser una tira o una línea de tira. En cualquier caso, debe estar diseñada para lograr una impedancia característica de 50 Ω ”). Diseño una PCB de 2 capas y, antes de llegar al capítulo 2.2.1.1 del documento mencionado, adjunté la ANT sin cuidado con el pin de señal del SMA.

No puedo usar la línea de banda, ya que es un PCB de 2 capas, en lugar de eso utilicé una guía de onda coplanar con fondo. Usando una calculadora KiCad Pcb terminé con las siguientes conclusiones: para tener 50 Ohm en PCB FR4 de 1.5mm de grosor y frecuencia de 900MHz, debe ser una ruta de 1.25mm de ancho separada de las rutas de gnd por 0.25mm. La longitud eléctrica es de 22 grados.

Y aquí tengo algunas preguntas: - ¿Para qué frecuencia, 900 o 1800MHz debo calcular los parámetros? - ¿De qué se trata la longitud eléctrica de 22 grados? Este valor aumenta proporcionalmente con la frecuencia y a 1800MHz obtengo 44 grados - ¿Cómo debo diseñar las vías para el pin de señal gnd y sma? Por lo que sé, el conector SMA es "a través de PCB" no SMD.

    
pregunta tml

2 respuestas

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La longitud eléctrica es el desplazamiento de fase que experimenta la frecuencia de diseño cuando se recorre el trazado. En este caso, es irrelevante. Para algunos diseños, estos retrasos deben conocerse ajustados a valores específicos. Las líneas de transmisión de un cuarto de onda de impedancias específicas se pueden utilizar para la adaptación de impedancia y en la construcción de varios componentes de RF. Para esto, necesitas una longitud eléctrica de 90 grados. En tu caso, la longitud es irrelevante. Para las vías terrestres, simplemente ubíquelas en algo que no interfiera con la traza controlada por impedancia. Probablemente, la señal a través no será muy cercana, pero a 1800 MHz, es demasiado pequeña en relación con la longitud de onda como para ser un gran problema. Yo tampoco me preocuparía demasiado por el conector por la misma razón. A 2 GHz, la longitud de onda es de unos 15 cm. Si alguna de las "discontinuidades" tiene menos de 1 cm (1/16 de longitud de onda), debería estar bien.

    
respondido por el alex.forencich
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¿Para qué frecuencia, 900 o 1800MHz debo calcular los parámetros?

Debe intentar hacer un diseño que cumpla con los requisitos en todas las frecuencias que esté utilizando.

Esto probablemente no será demasiado difícil porque la impedancia característica no cambiará mucho con la frecuencia.

  

¿De qué se trata la longitud eléctrica de 22 grados?

La longitud eléctrica es la diferencia de fase entre la entrada y la salida de la línea de transmisión.

Está dada por \ $ \ frac {lf} {v} \ $, donde l es la longitud física de la línea, f es la frecuencia de operación, y v es la velocidad de propagación. Esto también muestra por qué aumenta con la frecuencia.

Si su fuente y carga están bien emparejadas, esto no afecta mucho el comportamiento de su sistema.

  

¿Cómo debo diseñar las vías para el pin de señal gnd y sma?

Asegúrese de que las clavijas a tierra del conector tengan conexiones cortas y de baja impedancia a la ruta de retorno de su línea de transmisión. Si conecta sus planos de tierra (a cada lado de la traza para CPW) a las vías por las que pasan los pines de tierra del conector, estará bien. En sus frecuencias, debería estar bien usando el alivio térmico en estas almohadillas para facilitar la soldadura.

Sin embargo, si coloca un conector de orificio pasante en el lado opuesto de la placa de la traza, esto minimiza el trozo de la línea de transmisión de la parte "extra" del pin central del conector, por lo que es preferible que lo haga si puede hacerlo. .

Los conectores de montaje en superficie también están disponibles, y están diseñados para estar en el mismo lado de la placa que la traza, pero no son tan robustos físicamente como los conectores de orificio pasante.

    
respondido por el The Photon

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