射频微带线50欧姆阻抗线匹配

qianps · 发表于 2010-5-18 12:05:49

目前我在设计一款GPS天线,GPS与GPS模块之间的微带线必须为50ohm.其参数为:微带线距接地距离为0.5mm,板厚为0.8mm,板子材质为:FR4,铜箔厚度:0.035,频率:1575.42MHZ.请各位大虾帮忙计算一下微带线阻抗约为多少?谢谢了!

coolhead2009 · 发表于 2010-5-18 15:16:10

仔细看微带是梯形的。
微带上半边线宽 0.918mm
下半边线宽0.943mm。
（标准答案：PCB板厂设计软件直接得出）

注：走线不是很长的话，47欧姆和53欧姆的走线都是ok的。
因为加上实际因素，PCB上不可能是50欧姆。

还要加上LNA的前端和后端的匹配（或者直接用现成的IC），阻抗绝对是不准的！但是，你可以通过调节match net搞定GPS的BER。

hama · 发表于 2010-5-18 12:40:05

50欧姆阻抗，微带线宽度1.5mm，同时微带与接地距离要求大于一倍线宽

lilolshh · 发表于 2010-5-18 14:13:28

50欧姆阻抗，微带线宽度1.5mm，同时微带与接地距离要求大于一倍线宽
楼上的能解释下『同时微带与接地距离要求大于一倍线宽』这句话的理由吗？谢谢！[/COLOR]
我用ADS里面的 MLIN 线仿出来是56.69MIL 即1.44mm.
但是ADS的MLIN 没有设置微带与接地距离的选项
如果用CPWG线来算的话，加假如设置微带与接地距离要求大于一倍线宽为1.5mm即59mil 计算出的线宽为58.1mil即1.47mm 如果设置微带与接地距离为0.5mm,此时算出的线宽为1.18mm,与1.47或1.5差别挺大的。
我想明白的是，我们在计算微带线线宽的时候是用的MLIN呢还是CPWG，这两者有什么区别。如果用MLIN，那为什么还要求『同时微带与接地距离要求大于一倍线宽』，如果用CPWG，那微带与接地距离在你没算出线宽之前是不确定的量，又怎么去设置微带与接地距离，希望大家讨论下。

也许用CPWG算线宽的方法是错误的，但是确实有人告诉我这样算过，所以借楼主的机会向弄个明白。做技术得讲究精确，呵呵！！

lilolshh · 发表于 2010-5-18 14:18:48

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qianps · 发表于 2010-5-18 16:21:50

我觉得这个是个简单的问题,但是还是有许多人很不完全清楚,到底哪种方法是正确的,希望各位讨论一下.互相学习一下.我用的是APPCAD,算出来的是1.23mm.真的不知道哪个说法是正确的.等待高手指点!

lilolshh · 发表于 2010-5-19 11:43:19

我觉得也是楼主说的那样，大家用不同的软件算出的结果不一样。可能注意事项以及设置也不一样，期待更多的人关注这个看似简单基础的问题！！

fengmo44 · 发表于 2010-5-19 11:48:45

如果线到地的距离比较大的情况下，用微带和供面波导计算差别并不大。但是实际中我们的RF线旁边都是有地跟随的，而且到地的距离有时候并不能保证3W原则，所以还是尽量用共面波导的模型的来计算，从你给的到地的距离，已经比线宽还要小了，这样线损是很大的，至少要保证一倍的线宽，所以此时用微带模型肯定是不准的。而且从始至终我没看到介电常数是多少，虽然给出了FR4，但是其介电常数可以是3.6-4.8之间，当然了我就是说个大概，也许有不在这个范围的。最后就是有的软件计算出来的线宽就是一个值，而有的确实显示的是梯形，所以有上下两个值。计算出来的数据也就有区别了。

fengmo44 · 发表于 2010-5-19 11:59:34

其实大家手里有工具，可以做一些很简单的验证。比如在选用共面波导模型的时候，逐渐改变微带到地的距离，这样看阻抗是如何变化的，看看距离到什么程度是没有影响了，此时就可以用微带模型来计算了。此外也可以验证哪个参数的变化会产生什么影响，比如介电常数，线厚，板厚等参数对阻抗影响的程度。试试就知道了。。。。

lilolshh · 发表于 2010-5-19 13:36:53

楼上说的很有道理啊，也就是说用微带线计算时是默认微带线与地的距离至少大于1倍线宽的，所以如果用ADS 里面的CPWG来算时必须设置那个G至少大于1倍线宽，这样用MLIN和CPWG算出的结果就很接近了。
我们用FR4的介电常数一般选4.6或4.7的。
3W原则我理解的是指两根射频线的最小间距，这个也同样适合微带线和地之间吗？

在此再请教一个问题，就是高频RF走线旁边的地孔你们放置的时候一般遵循什么规则啊，我一般是贴着地的边缘均匀放。谢谢！

7334663 · 发表于 2010-5-20 09:01:10

3W的要求在布板很难满足啊，功放的腔体边缘到微带的距离一般也按3W要求吗？56.69MIL 即1.44mm是如何换算的？

hama · 发表于 2010-5-20 09:15:20

fengmo44,不愧是专家，受教了。。。

1mil=0.0254mm

qianps · 发表于 2010-5-20 11:24:52

那我想问一下高手,我设计的微带线距接地距离为0.5mm,板厚为0.8mm,板子材质为:FR4(4.6),铜箔厚度:0.035,频率:1575.42MHZ 计算出来的线宽是1.23mm.

这个1.23mm线宽是50ohm吗? 还是微带线必须距接地距离大于1倍线宽,然后再计算.那这样就是说距接地距离小于一倍线宽计算出来的微带线宽就不是50欧姆了,那软件不就是有缺陷了吗?

hama · 发表于 2010-5-20 12:40:27

不是软件缺陷，而是小于一倍线宽就不能按微带线算了。

qianps · 发表于 2010-5-20 13:10:24

那就是1.23也是对的了

zyc9989 · 发表于 2010-5-20 14:45:17

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1.23mm

fengmo44 · 发表于 2010-5-20 16:06:21

你说的软件就是用来计算微带线阻抗的，所以要用包含模型比较全的软件来计算。
我现在手里没计算软件，但是可以说你这个线是要用共面波导来计算的，其次这个到地距离你还是想办法加宽一点吧。

fengmo44 · 发表于 2010-5-20 16:09:01

还有并不是到地的距离大于一倍线宽你就可以用微带模型了，而且到地的距离大，微带模型和CPW模型的差别就小了，本身工艺也会有误差所以就可以忽略了。所以说这个也是看你要求的精度了。

ayadyh · 发表于 2010-5-21 14:25:24

学习了！！
按照大家上面的分析，我们在做PCB板的时候，因为板厚一般都会在1mm一下，这样如果按微带算出来的线宽必然是大于1mm的。这样就是W>H了，所以都应该按CPW模型来算而不能用微带模型计算了！？以前还真没有注意到这个问题！

qianps · 发表于 2010-5-21 16:45:16

互相学习哦现在明白怎么回事了.

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[讨论] 射频微带线50欧姆阻抗线匹配

用CPWG计算的图片