50欧GPS天线阻抗匹配设计
首页 > STM32学习   作者:皮皮华  2019年5月9日 14:17 星期四  热度:5271°  字号:   评论:0 条
时间:2019-5-9 14:17   热度:5271°  评论:0 条 

首先安装Si9000阻抗匹配计算软件:里面有我附录的安装破解方法。链接:https://pan.baidu.com/s/1kTqQDDyjXnne4esdRtZIOA 提取码:F9F4 

我的项目中用到的是上海移远的NB-ioT远传模块BC39,包括850MHz的射频信号,以及1.6GHz左右的GPS信号。

1219.png 

PCB打样我是在嘉立创做的。他们公司有一个在线计算匹配的链接http://www.sz-jlc.com/weixin/calculation/impedance.html 如下图输入可知相关板材参数

1393.png 

1396.png

当然具体的参数你也可以询问你PCB打样那家公司的业务员,他们也会告诉你相关板材参数。

先记住一个简单的单位换算公式:1mil=1/1000inch=0.0254mm

下面来详细说明一下上面的参数分别是什么意思。

H1介质厚度,说白了就是板厚。我在嘉立创打样用的是1.6mm

ER1PCB板材的介电常数。嘉立创常用的PCB介质是FR4材料的,相对空气的介电常数是4.2-4.7。这个介电常数是会随温度变化的,在0-70度的温度范围内,其最大变化范围可以达到20%。介电常数的变化会导致线路延时10%的变化,温度越高,延时越大。介电常数还会随信号频率变化,频率越高介电常数越小。由于我的是高频我就直接采用4.2计算了。

T1成品铜厚。(由上图可知铜厚1.4mil,一定注意单位)。

C1基材的绿油厚度(由图可知为0.8mil)。

C2铜皮或走线上的绿油厚度(由图可知为0.5mil)。

CEr绿油的介电常数(由图可知为3.8)。

W1阻抗线上线宽。

W2阻抗线下线宽(W2=W1-0.5mil)。怎么理解这个W1 W2呢。W1就是我们要设计的信号线线宽。由于在制造过程中,铜被腐蚀,会造成铜片的界面看起来像个梯形一样。这个W2跟铜片的厚度、以及其他因素有关系。通常我们直接用W2=W1-0.5mil这个公式计算就行了。

D1阻抗线到两边铜皮的距离。

Zo由上面的参数计算出来的理论阻值

懂了以上这些参数的意思我们就可以用SI9000软件来计算阻抗。打开SI9000软件,点击Coated Coplanar Single-Ended Structures这个按钮,在左侧找到Coated Coplanar Waveguide With Ground 1B的模型,再点击Lossless Calculation

11163.png 

填入刚刚上面我采用的值,W1我采用0.9423mm比较宽,根据公式计算出W2,再适当修改D1的值,使其点击右下角的计算时能算得Zo阻抗值为50欧。注意的是D1的值尽量大于6.5mil以上,否则制板出来很有可能是废板。

11274.png 

毫米单位显示:

11284.png 

自己灵活调配W1W2D1的值,使其阻抗达到50欧。

下面就是我根据W1D1的值实际画的PCB

11337.png 

11339.png 

有兴趣的同学可以看看下列文档

SI9000各阻抗计算说明

http://wenku.baidu.com/link?url=Pe2qVu4aPj1BerwZffYhCUTJzb8Oqc5cD7AjsRARwpfe9ljKuVMkSwE0TxblEbmvHzv1kSU86aYQUfQMJ6A5lEnm5-oQ0iRUAk5y_h1zCTG

PCB阻抗计算参数说明

http://wenku.baidu.com/link?url=TGH8-SN26yV9db06HBm34TZZMk4dIeOQ1KaYUMvCY-WhPJ0u781_8wDlHvoKUXZmjmK8LmFmQkP2sL92hk5DMR3_Lg2ku-z_G9BYRc38k5e

电路板阻抗介绍(Polar公司提供)

http://wenku.baidu.com/view/4f38458102d276a200292e0e.html

如何使用polar工具计算阻抗

http://wenku.baidu.com/view/08942626a5e9856a561260a9.html

阻抗计算

http://wenku.baidu.com/view/87ce0e303968011ca2009104.html

阻抗计算公式

http://wenku.baidu.com/view/73873a4ce518964bcf847c63.html

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本文作者:皮皮华      文章标题: 50欧GPS天线阻抗匹配设计
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