優(yōu)化PCB設(shè)計(jì)中的射頻饋線

　　無線設(shè)計(jì)可能會阻礙連接設(shè)備開發(fā)的計(jì)劃。特別是，設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)?a target="_blank">天線饋線很難在開發(fā)后期的測試期間被發(fā)現(xiàn)。這是我們在 EEWeb 的朋友發(fā)表的一篇不錯的 文章，深入介紹了一種用于改進(jìn)接地共面波導(dǎo)射頻饋線設(shè)計(jì)的方法，以提高 Wi-Fi 性能。

　　Arira Design的信號完整性小組 被要求重新設(shè)計(jì)現(xiàn)有的 5GHz 接地共面波導(dǎo) RF 饋線，以提高客戶端板上 Wi-Fi 子系統(tǒng)的性能。測量表明，饋線阻抗的阻抗約為 38 歐姆。

　　在仿真之前，原始設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)問題，包括：

　　未能考慮阻焊層對走線阻抗的影響

　　未能在走線阻抗計(jì)算中考慮 PCB 回蝕

　　附近的非參考接地平面中的切口不正確

　　對現(xiàn)有饋線進(jìn)行仿真，然后根據(jù)仿真結(jié)果改進(jìn)共面幾何形狀，以滿足50歐姆的阻抗要求。結(jié)果，客戶說新 PCB 大大提高了 Wi-Fi 性能。

　　本文討論了初始 PCB 設(shè)計(jì)的共面幾何、上述三項(xiàng)的影響以及終的共面幾何。顯示了不同共面配置的電場圖，以說明接地共面設(shè)計(jì)可能發(fā)生的有意和無意耦合（假設(shè)讀者熟悉共面波導(dǎo)或 CPW 和接地共面波導(dǎo)的基本結(jié)構(gòu)，或GCPW）。

　　接地共面波導(dǎo)

　　由于 Wi-Fi 和藍(lán)牙集成在現(xiàn)代電路板上的普及，接地共面波導(dǎo)在 PCB 設(shè)計(jì)中變得越來越普遍。GCPW 相對于傳統(tǒng)微帶傳輸線的一些優(yōu)勢如下：

　　更低的損耗：與流經(jīng)有損耗的 PCB 材料相比，更多的電場線在空氣中傳播。這可以使在 5GHz 下運(yùn)行的 PCB 設(shè)計(jì)使用更便宜的 FR-4。

　　隔離：與微帶線相比，GCPW 線提供更多的隔離，因?yàn)閳鼍€受到更嚴(yán)格的限制。

　　靈活的幾何形狀：GCPW 阻抗主要由走線和共面接地結(jié)構(gòu)之間的間隙控制。與微帶傳輸線相比，這使得跡線寬度更加靈活。

　　較低的銅表面粗糙度損耗：微帶線中的電流傾向于沿跡線底部集中，這是銅粗糙的地方（以促進(jìn)與電介質(zhì)的粘附）。正確設(shè)計(jì)的 GCPW 傳輸線往往會使電流集中在走線的邊緣，那里的表面更光滑。

　　卓越的匹配組件放置：大多數(shù)藍(lán)牙或 Wi-Fi RF 饋線需要串聯(lián)和/或并聯(lián)匹配組件。由于 GCPW 的地線緊鄰走線，因此并聯(lián)組件可以直接安裝在走線和共面地之間，從而消除了與過孔相關(guān)的寄生效應(yīng)。

　　許多工具可用于計(jì)算 GCPW 結(jié)構(gòu)的阻抗，但 Internet 上提供的工具通常對可以分析的結(jié)構(gòu)類型有限制。通常可以計(jì)算基本結(jié)構(gòu)，但近銅結(jié)構(gòu)的影響通常需要 EM 仿真才能正確建模。