Hallo, ich möchte eine impedanzkontrollierte Mikrostreifenleitung mit einem sog. "Via fence" versehen. Das folgende Bild aus dem Wikipediaartikel http://en.wikipedia.org/wiki/Via_fence verdeutlicht die Sache: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/a/a8/Via_fence_diagram.png Kennt jemand von Euch ein einfaches Programm oder Tabellen, mit dem es möglich ist diese Anordnung zu dimensionieren? Mit freundlichen Grüßen Guido
Hallo, Guido. Ich denke, dass so ein via fence erst bei extrem hohen frequenzen Sinn macht (sieht man auch auf dem Wikipedia Bild. Da sind bestimmt mehrere GHz am werkeln). Hast du schon mal ins Saturn pcb Toolkit reingeguckt? Ich weiß jetzt gerade nicht aus dem Kopf, ob es deinen speziellen Fall berechnen kann, weil ich gerade meinen pc nicht da habe. Aber grundsätzlich schadet das Tool nie! Also installieren, wenn nicht eh schon gemacht :D Grüße, Jost.
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Ich habe solche Strukturen schon oefeter mit der Gratisversion von Sonnet (Sonnet Lite) simuliert. Kommt damit einwandfrei klar. Allgemein sind solche Via Fences aber eher eine immer wieder auftauchende Unsitte - fuer Abschirmung bringen sie nicht viel (Abstand zu benachbarten Leitung ist wichtiger), verbrauchen aber besonders bei Multilayer-Boards unheimlich viel Routing-Flaeche (blockieren ja auf ALLEN Lagen das Routing, gebraucht werden sie aber nur auf einer). Persoenlich wuerde ich davon im Allgemeinen abraten. Wenn Du es aber trotrdem machen willst, dann sollten die Vias zueinander einen Abstand von ca. 1/10 der kuerzesten verwendeten Wellenlaenge haben, damit sie auch so "funktionieren" wie vorgesehen. Wellenlaenge = Lichtgeschwindigkeit / (Frequenz * sqrt (eps_r)) Bei Digitalsignalen ist Frequenz = (approx.) 0.33 / Anstiegszeit(10%/90%)
Wolfgang M. schrieb: > Allgemein sind solche Via Fences aber eher eine immer wieder > auftauchende Unsitte - fuer Abschirmung bringen sie nicht viel (Abstand > zu benachbarten Leitung ist wichtiger) Hast du dafür zufällig Zahlen zur Hand? Also wieviel Dämpfung bringt sowas so grob?
Richtig dimensioniert (u.a. Vias nach genug beieinander) ist die Daempfung gegenueber Skineffekt und dielektrischen Verlusten voellig vernachlaessigbar. Aufzupassen ist natuerlich weil die Vias zusaetzliches Metall nahe der Leiterbahn bedeuten und damit die Leitungsimpedanz senken - muss man durch Verringerung der Leiterbahnbreite ausgleichen. Das geht mit einem Simulator wie Sonnet. Bei Abstaenden von > 3 Leiterbahnbreiten ist der Effekt aber sehr gering (kleiner als die ueblichen Fertigungstoleranzen von 5 - 10% fuer die Impedanz). "Unsitte" nenne ich es, weil solche Fences meist zu Abschirmzwecken genommen werden - da helfen sie aber nicht viel (ausser dass sie dich zwingen, die benachbarten Leitungen ausreichend weit weg zu legen, aber das kann man auch ohne die Fences :=) - sie aber unmaessig viel Platz verbrauchen. In seltenen Faellen habe ich sie auch ganz am Rand der Leiterplatte gesehen, um elektromagnetische Abstrahlung des Boards zu verringern, diese kommt aber in den Faellen eher von den Powerplanes.
Ich habe gerade mal ein paar Paper geklickt, sieht so aus, als ob man bei korrekter Dimensionierung so bis zu 10dB extra-Dämpfung kriegen kann bzgl. Überspringen. So übel ist das eigentlich nicht, insb. wenn der Platz sowieso frei wäre. Zum Rechnen würde ich mal einen Grounded Coplanar Waveguide-Rechner als Näherung vorschlagen. Intuitiv würde ich sagen, das sollte ziemlich gut stimmen.
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T'schuldigung, die Frage mit der Dämpfung habe ich eventuell falsch verstanden. Hab an die Dämpfung des durchgehenden Signals gedacht, nicht an die Abschirmung gegenüber anderen Signalen. Bei letzterem bleibe ich aber dabei - vor allem bei Multilayerboards macheen dir Via-Fences nur unnötig Probleme beim Routen und brauchen unmässig viel Platz. 10dB bekommt man auch, wenn man die Leiterbahnabstände um ca. 50-100% vergrößert - das klingt viel, ist aber auch nicht mehr als was die Fences zusätzlich brauchen und betrifft nur einen Layer, nicht alle. Ein Coplanar Waveguide mit Ground ist eine sehr grobe Näherung. Ist ok wenn du einmal ganz größenordnungsmäßig den Einfluss abschätzen willst, zum Design würde ich aber davon abraten. Da brauchst Du schon einen 2D- oder noch besser 2.5D-Field-Solver. Gut geeignet sind da MMTL/TNT (2D, gratis von Sourceforge) bzw. Sonnet Lite (2.5D, sehr brauchbare Demoversion. www.sonnetsoftware.com). Verwende ich beide selber für solche Zwecke. Oder eben die Fences in mindestens >=3x Leiterbahnbreite anbringen, dann ist der Einfluß auf die Impedanz <1%.
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