Hallo, ich bin dabei, mir Gedanken über mein erstes HF-Layout zu machen. Was ich mir bis jetzt auf diversen Internetseiten zusammengereimt habe, führte zu meiner auf dem Bild dargestellten Vorstellung des Lagenaufbaus. Um ein definiertes Epsilon R zu haben, möchte ich das Material Rogers RO4003C verwenden. 1.) Im Datenblatt des Materials gibt es zwei Angaben zum Epsilon R: Dielectric Constant, εr (Process specification) 3.38 ± 0.05 Dielectric Constant, εr (Recommended for use in circuit design) 3.55 Jetzt frag ich mich, mit welchem Wert ich die Streifenleitungsbreite der HF-Leitungen berechnen soll. Warum überhaupt zwei Angaben? 2.) Im Lagenaufbau benötige ich eigentlich nur für die Top-Lage das Rogers-Material. Der untere core kann aus Kostengründen Stadard FR4 sein. Ist das üblich oder ist unsymmetrisch verwendetes Material problematisch bzw. teurer? 3.) Fehlen bei dem skizzierten Lagenaufbau noch irgendwelche wichtigen Angaben? Als nächstes möchte ich mir Gedanken über die Leitungsbreite der Versorgungsbahnen und niederfrequenten Signalleitungen Gedanken machen. Danach geht's an die HF-Leitungen Ich werde wahrscheinlich Grounded Coplanar Leitungen für die HF-Pfade verwenden, was dann zu der Frage nach einem geeigneten Verhältnis zwischen Leitungsbreite und Abstand zu den Masseflächen führt. Ich hoffe, dass das was ich da mache vernünftig ist daher bitte ich euch um zahlreiche Kommentare. Viele Grüße Simon
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Hallo, > 1.) Im Datenblatt des Materials gibt es zwei Angaben zum Epsilon R: > > Dielectric Constant, εr (Process specification) 3.38 ± 0.05 > Dielectric Constant, εr (Recommended for use in circuit design) 3.55 Die Erklärung ist in der Fußnote (2) gegeben, die Beschreibt wie die process specification gemessen wird: Clamped stripline method can potentially lower the actual dielectric constant due to presence of airgap. Dielectric constant in practice may be higher than the values listed. > Jetzt frag ich mich, mit welchem Wert ich die Streifenleitungsbreite der > HF-Leitungen berechnen soll. Warum überhaupt zwei Angaben? Mit dem Zweiten. Das Erste ist halt die Methode wie man das Material definiert auf seine Qualität prüft. > 2.) Im Lagenaufbau benötige ich eigentlich nur für die Top-Lage das > Rogers-Material. Der untere core kann aus Kostengründen Stadard FR4 > sein. Ist das üblich oder ist unsymmetrisch verwendetes Material > problematisch bzw. teurer? Das ist idR. unproblematisch. Aber definitiv kann Dir das nur der PCB-Hersteller sagen. Einfach anrufen und nachfragen. (Und vielleicht nicht einen von denen die mit besonders günstigen Preisen werben.) > Als nächstes möchte ich mir Gedanken über die Leitungsbreite der > Versorgungsbahnen und niederfrequenten Signalleitungen Gedanken machen. > Danach geht's an die HF-Leitungen Ähm - Du willst keine Power- und GND Planes verwenden? > Ich werde wahrscheinlich Grounded Coplanar Leitungen für die HF-Pfade > verwenden, was dann zu der Frage nach einem geeigneten Verhältnis > zwischen Leitungsbreite und Abstand zu den Masseflächen führt. Wenn Du nur eine Lage Rogers verwendest ist der Abstand zur Massefläche doch schon gegeben. Dann kannst Du nur noch mit der Leitungsbreite bzw. dem Abstand zur Massefläche "spielen" wobei sich das eine aus dem Anderen ergibt, wenn die Impedanz vorgegeben wird. Und wie groß Du das dann wählst ist eine Frage der Fertigungsmöglichkeit/-toleranzen und dem Platz den Du hast. > Ich hoffe, dass das was ich da mache vernünftig ist daher bitte ich euch > um zahlreiche Kommentare. Wenn Du uns noch verrätst was Du genau machen willst, können wir sicher spezifischer Hinweise geben. Bedenke auch, dass Vias bei 6GHz schon eine ordentliche Impedanz erzeugen und man GND-Anschlüsse nicht so ohne weiteres mit einem Via realisieren kann. Martin L.
Martin Laabs schrieb: > Ähm - Du willst keine Power- und GND Planes verwenden? Doch also ich will auf jedenfall, dass L1 eine Massefläche wird und L2 die Versorgung übernimmt. Nun wird der HF-Teil hauptsächlich mit 5V versorgt und der NF-Teil mit 3V, 5V, -5V. Da werden also Flächen verschiedener Potentiale verlaufen. Soll ich die Flächen durch Masseflächen/Bahnen voneinander nochmal trennen oder reicht einfache eine kupferfreie Bahn dazwischen? > Wenn Du uns noch verrätst was Du genau machen willst, können wir sicher > spezifischer Hinweise geben. Bedenke auch, dass Vias bei 6GHz schon eine > ordentliche Impedanz erzeugen und man GND-Anschlüsse nicht so ohne > weiteres mit einem Via realisieren kann. Ich layoute eine HF-Schaltung mit jeweils einem Sende- und Empfangspfad für einmal 6 GHz und einmal 2 GHz. Ich hätte Vias in den HF-Pfaden gerne vermieden, allerdings habe ich gemerkt, dass sich zwei Pfade kreuzen müssen. Die Platine wird ca. 10x15 cm groß. Ich will als Prototyp eigentlich nur 2 bis 3 Platinen fertigen lassen. Kannst du einen PCB Hersteller empfehlen, der: -Rogers Material verwendet -meinen Lagenaufbau unterstützt -HF Erfahrung besitzt Simon
Simon schrieb: > Doch also ich will auf jedenfall, dass L1 eine Massefläche wird und L2 > die Versorgung übernimmt. Nun wird der HF-Teil hauptsächlich mit 5V > versorgt und der NF-Teil mit 3V, 5V, -5V. Da werden also Flächen > verschiedener Potentiale verlaufen. Soll ich die Flächen durch > Masseflächen/Bahnen voneinander nochmal trennen oder reicht einfache > eine kupferfreie Bahn dazwischen? Du meinst, auf einer Ebene verschiedene (DC-) Spannungspotentiale? Eine zusätzliche Massebahn dazwischen ist nicht nötig. Simon schrieb: > Ich layoute eine HF-Schaltung mit jeweils einem Sende- und Empfangspfad > für einmal 6 GHz und einmal 2 GHz. Ich hätte Vias in den HF-Pfaden gerne > vermieden, allerdings habe ich gemerkt, dass sich zwei Pfade kreuzen > müssen. Die Platine wird ca. 10x15 cm groß. Nochmal schauen, ob es nicht doch anders geht - alles ist besser als gekreuzte HF-Pfade. Wenn es gar nicht anders geht, musst du sicherstellen, dass durch den Lagenwechsel keine großen Impedanzsprünge auftreten. Auf jeden Fall beide Pfade nicht direkt übereinander kreuzen, sondern mit Masselayer dazwischen.
Eigentlich ist das echt schlecht. HF-Vias sollten ja, was ich gelesen habe, am besten nur in die nächste Läge gehen, also möglichst kurz sein. Aber wegen dem Wellenwiderstand macht ja nur ein Umleiten auf Bottom Sinn. Und da wäre es gut wenn ich statt Standard FR4 dann auch Rogers Material hätte. Echt blöd...
> 2.) Im Lagenaufbau benötige ich eigentlich nur für die Top-Lage das > Rogers-Material. Der untere core kann aus Kostengründen Stadard FR4 > sein. Ist das üblich oder ist unsymmetrisch verwendetes Material > problematisch bzw. teurer? Unterschiedliche Materialien haben unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten, was zu "krummen" Leiterplatten nach dem Löten führen kann. Ob das Rogers-Material sich mit Standard-FR-4 verträgt, hängt unter anderem auch mit dem verwendeten FR-4 zusammen (FR-4 ist nicht gleich FR-4!)
Was Leiterplatten angeht kann ich in diesem Bereich Andus aus Berlin empfehlen, zwar alles andere als günstig, aber absout top Service und Qualität
...kann jemand zu dem Thema ein gutes, englischsprachiges Buch empfehlen? Vielen Dank!
Kannst Du dein Design nicht in HF-Bereiche/Platinen, die zweilagig und Logikbereiche/Platinen, die vierlagig gefertigt werden aufteilen und durch Steckverbinder/Kabel verbinden?
Eurocircuits kann auch FR4-Rogers gemischt. Das scheint machbar zu sein. Ich wuerde auch alles beieinander haben wollen, und eher nicht mit Subplatten arbeiten muessen
Fuer einen zweilagigen reinen RO4xxx Entwurf wollte Eurocircuits fast das zweieinhalbfache der Kosten bei MultiPCB. Fuer den vierlagigen RO4xx/FR4 gemischten Entwurf kannst Du dann wohl einen gesalzenen Preis erwarten.
Wie willst du mit einem Abstand von 0,5mm auf eine brauchbare Impedanz kommen? 50 Ohm wird da Essig. RTechne den Kram mal mit einem ordentlichen Fieldsolver durch.
xxx schrieb: > Wie willst du mit einem Abstand von 0,5mm auf eine brauchbare Impedanz > kommen? 50 Ohm wird da Essig. RTechne den Kram mal mit einem > ordentlichen Fieldsolver durch. Huch - warum soll man mit 0.5mm starkem Material nicht zu brauchbaren Impedanzen kommen? Für normale Microstip braucht man übrigens keinen Fieldsolver. Die Aproximation ist für üblichen Dicke/Breite Verhältnisse zu 1% genau. Das ist besser als man mit FEM Programmen auf Anhieb schafft. (Weil die Portausdehnung z.B. ebenfalls die Impedanz beeinflusst und man entsprechend über ein sehr großes Feld integrieren muss.) Mit einem e_r vo 3.55 wird eine 50 Ohm Microstip ca 1mm breit. Das ist doch super weil weder zu dünn (dann greifen die Fertigungstoleranzen zu stark durch) noch zu dick, dass man nicht sinnvoll an die Bauteile kommt. Aber vermutlich hat der Gast xxx nur ein bisschen laut gedacht was er mal irgendwo aufgeschnappt hat. Wenn der OP zweiseitig bestückt kann er den 2GHz und den 6GHz Pfad auch auf jeweis einer Seite verlegen und vermeidet so eine Kreuzung auf einem Layer. Ansonsten geht aber so eine Kreuzung bei 2GHz auch wenn man mit entsprechenden Reflektionen leben kann. Zur Not muss halt ein Dämpfungsglied rein wenn die Anpassung wichtig ist. (Wie z.B. bei SAW Filtern) Ich bevorzuge bei meinen Projekten aber auch die Aufsteckmodulvariante. Ist einfacher zu testen und wenn man einen Fehler hat muss man nicht alles neu bestücken. Aber es gibt natürlich Projekte wo die Nachteile überwiegen. Viele Grüße, Martin L.
Nein. O.5mm ist ein vernuenftiger Abstand. Da hab ich mit (FR4 eps=4.6) einer 0.5mm (20mil) breiten Bahn grad 50 Ohm. Rogers hat einen eps zwischen 3 und bis zu 10, ist daher aehnlich.
Zu den Preisen bei eurocircuits. Das normale Leiterplattenbusiness ist guenstig geworden weil die Volumen hoch sind. Wenn man nun mit Techniken kommt, die ein kleines Volumen haben, kann man nicht denselben Preis erwarten. Mit FR4 wird bei Eurocircuits alles gepoolt, da hat's hunderte von Designs pro Tag die reinkommen. Willst du mit einer Rogersplatte warten bis die einen A3 voll haben ?
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