50欧阻抗天线设计.docx

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50欧阻抗天线设计

50欧阻抗天线设计

两层板（双面板）如何控制50欧特性阻抗的设计技巧

我们都知道，在射频电路的设计过程中，走线保持50欧姆的特性阻抗是一件很重要的事情，尤其是在Wi-Fi产品的射频电路设计过程中，由于工作频率很高（2.4GHz或者5.8GHz），特性阻抗的控制就显得更加重要了。

如果特性阻抗没有很好的控制在50欧姆，那么将会给射频工程师的工作带来很大的麻烦。

什么是特性阻抗?

是指当导体中有电子”讯号”波形之传播时，其电压对电流的比值称为”阻抗Impedance”。

由

但是，在两层板的情况下，就不一样了。

两层板时，为了保证电路板的强度，我们不可能用很薄的电路板去做，这时，顶层和底层（参考面）之间的间距就会很大，如果还是用原来的办法控制50欧姆的特性阻抗，那么顶层的走线必须很宽。

例如我们假设板子的厚度是39.6mil（1mm），按照常规的做法，在Polar中设计，如下图

线宽70mil，这是一个近乎荒谬的结论，简直令人抓狂。

在2.4GHz或者5GHz频段，各种元件的引脚都是很小的，70mil的走线是无法实现的，于是，我们必须寻找另外一种解决方案。

运行Polar软件，选择SurfaceCoplanarLine这个模型，如下图

令Height（H）=39.6mil,Track（W）=30mil,Track（W1）=30mil,GroundPlane处打勾，Thickness=1OZ=1.4mil,Separation（S）=7mil,Dielectric（Er）=4.2,如下图

然后点击“PressToCaculate”，在弹出的对话框中点击“Continue”，如下图

最终，我们计算出这种情况下的传输线特性阻抗为52.14欧姆，符合要求，如下图：

这样，我们采用SurfaceCoplanarLine这种模型，就可以很好的控制两层板（双面板）的特性阻抗，在上面的例子中，我们使用30mil的线宽就可以获得50欧姆的特性阻抗

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手机布线宽度？

匹配50欧！

      如果是6层板！

走线宽度L1=mil？

L2=mil？

L4=mil？

各为多少？

   如果是8层板！

走线宽度L1=mil？

L2=mil？

L5=mil？

各为多少？

用阻抗线软件算一下就行，或和板厂的计算至有差异，主要是介质，及层间厚度，可以问板厂索取这些资料。

最好和PCB厂家联系一下，根据材料的介电常数、层叠厚度计算。

最好要PCB厂给出板子的参数，什么类型的板子？

每层间距？

铜皮厚度…………………………这样输入到阻抗计算软件里就出来了，不过好多东西还是要经验的，例如：

FR4-PCB的Er取多少呢？

等等

我来回答：

FR4的Er一般为3.8~4.3，我取4.2，6层板的板厚一般为0.8mm,8层板一般为1mm，首先你要保证板厚，然后根据软件的W,H,T,Er来计算阻抗。

你是先知道50ohm阻抗的，然后推算其中的H和W，T一般取1mil，整个板子应该是对称结构。

一般经验值microtrip为4~5mil,PA以后到天线部分为8milYISH\

8mil以上。

stripline要根据是否挖铜来计算。

不挖铜就是软件的对称带状线计算方法。

一般内层信号的会衰减。

8mil不对！

要考虑到是否挖铜！

还有每层宽都不同！

介质厚度、铜箔厚度没有定论,看你设计时怎么安排了。

８层为例，一般铜箔１／３ＯＺ或１／２ＯＺ，两侧ＲＣＣ介质０．０７ｍｍ，ＦＲ４和ｃｏｒｅ厚度也可选，具体看厂家参数了。

俺不懂原理

RF信号阻抗要控制在50ohm+/-10%：

个人经验线宽：

微带线：

8层板  18MIL   6层板  12MIL

带状线：

8层板  6MIL     6层板  5MIL

请批评指正！

请问上面的微带线和带状线在layout中你怎样去设计和区分？

其实在设计pcb走线的时候我们首先就可以控制它的阻抗一般阻抗控制再50ohm以内的话线宽设置是20mil，pcb材料一般是用FR4.介电常数是3.8－4.3，板厚是1mm。

铜箔厚度是35um～70um

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CC2430用陶瓷天线性能还不如PCB天线

CC2430用陶瓷天线是-26dBm，传输距离只有10米左右。

而用PCB天线则有-17dBm，传输距离有37米左右。

听说CC2430不加PA能做到100米，不知是否确实如此，用的是什么天线？

应该是陶瓷天线的谐振点不对，通常PCB天线的谐振频率比工作频率高一些，可以在天线另一端加一小段走线，微调谐振频率

要自己调谐振与阻抗匹配。

陶瓷天线的增益比较低，而PCB天线却可以将增益做得较高，实际使用中要注意匹配以及选择带宽、中心频率适当的天线，有些山寨天线是很差的。

陶瓷天线的增益比较低，而PCB天线却可以将增益做得较高，实际使用中要注意匹配以及选择带宽、中心频率适当的天线，有些山寨天线是很差的。

PCB天线用的是TI的倒F型，陶瓷天线用的是an9520，应该是没有匹配好。

经过调整陶瓷天线的方向，现在和PCB天线基本相同，匹配还有调整的空间。

希望能达到50米。

目前测试只有22米

陶瓷天线的效果对匹配非常敏感，而且在实际应用时其方向性往往比较强。

CC2530PCB天线也就37米的样子

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天线中的铺地，很讲究

我的平行线传输知识懂的不多，不过发现一个很有趣的现象：

PCB天线下方从来不铺地，而馈线下方都是铺上地的，因此馈线再长再细阻抗也比天线小很多。

可以这么理解吗？

PCB天线的走线一般要有进空区（所以有时天线下不铺地），是为了防止地将信号散弹，影响接收效果，使全向天线有方向性了。

馈线下方铺地是为了将传输线阻抗匹配到50欧姆，不至于将信号在线上损失掉，从而影响接收。

理论上讲馈线应该越短越好。

但是现实中做不到，只能根据实际情况和经验了。

天线和馈电的参数不是一会儿是，前者是为了将能量辐射出去，而后者是为了保证能量的传输同时尽量减小损耗。

 馈线下方有地这是微带线自身的结构特性，在介质基板选定时，线宽与其特性阻抗成反比，其辐射的能量很小，起的是能量传输的作用。

天线的下方有没有地、天线的输入阻抗的大小是与具体的天线形式有直接关系的，对于手机上常用的PIFA而言，如果下方有了地，它就不再是PIFA了，其辐射特性也完全变了。

而对于常规的矩形微带贴片天线而言，如果辐射贴片下方没有地它也就完全不是那么回事儿了。

多谢楼上两位。

我用的天线不是标准50欧姆的，而是直接匹配到一对差分端口上的双极性天线。

阻抗大概要200多欧姆。

我已经用ADS将天线调匹配，现在还需要引两根馈线连接端口和天线。

估计采用宽0.3毫米，长度最长不超过3毫米，敷铜厚度0.06毫米的PCB走线，反面的BOTTOM层铺地，阻抗可以忽略不计吗？

我用ADS的那个LINECAL工具貌似只能算不铺地情况下的。

把你的模型放到HFSS里计算一下不就知道了？