HF Design Induktivitäten Kapazitäten via Leiterbahn

[S. A. (pipopoplin)]

Hallo Leute
Letztlich ist mir bei verschiedenen HF Leiterplatten die ich in die 
Finger bekam aufgefallen, dass die Leiterbahnen zu teil wirklich eine 
spezielle Formgebung haben.
Beispiel 1: Beispielsweise werden Induktivitäten durch Spiralen 
realisiert welche in der Mitte durchkontaktiert werden.
Beispiel 2: Leiterbahnen weisen beispielsweisen mehrere S Kurven auf
Beispiel 3: Zwei Leiterbahnen nähern sich machen etliche S Kurven und 
entfernen sich dann wieder voneinander
Kann mir jemand sagen für was solche sicherlich gekonnten Manöver gut 
sind. Ich bin froh um jeden Tip.
Grüssle

[Stefan (Gast)]

Im Digitalbereich macht man das, damit z.B. alle Leitungen eines Bus 
gleich lang sind, damit es keine unterschiedlichen Laufzeiten gibt - 
oder genau damit es unterschiedliche Laufzeiten gibt. Was die Anwendung 
halt erfordert.

Im HF / Funk bereich kann man aus dem Kupfer auf der Platine alles 
mögliche machen. Induktivitäten, Kapazitäten, Phasenverschiebung, 
Koppler, Filter...
Je nach dem ob eine Groundplane drunter ist oder nicht, könnte das was 
du zeigst eine Leitung zur Phasenverschiebung oder eine Induktivität 
sein.

Das unter Bild könnte ein Koppler sein. Ich tippe hier aber eher auf 
digital. Dann ist es ein Differential Pair mit Length Matching. Sieht 
man typischerweise bei LVDS Display Ansteuerung / HDMI...

[S. A. (pipopoplin)]

Ich habe schon verschiedene Layouts im NF bereich designt. Leider habe 
ich auch nach einigen Nachforschungen und fehlkäufen von Layoutbüchern 
noch sehr wenig knowhow im HF bereich sammeln können. Gibt es Lektüre 
oder Webcontet über HF Layouten???

[Timmo H. (masterfx)]

https://www.jlab.org/accel/eecad/pdf/050rfdesign.pdf
http://www.qsl.net/va3iul/Microstrip_Stripline_CPW_Design/Microstrip_Stripline_and_CPW_Design.pdf
http://www.montana.edu/blameres/vitae/publications/a_thesis/thesis_002_msee.pdf

Im Studium hatte ich mal einen Butterworth Tiefpass 3. Ordnung für 
1.8GHz auf Microstrip berechnet und Designed. Also erst Kapazitäten und 
Induktivitäten berechnen, dann Richard’s Transformation in λ/8 Leitungen 
umgerechnet und anschließend dann über die Kuroda Transformation offene 
Leiterbahnen überführt.
Mit den daraus erhaltenen Werte wurde AWR Microwave Office gefüttert mit 
dem sich dann die Leiterbahnen anordnen lassen. Achja... lang ists her.

[Inkognito (Gast)]

S. A. schrieb:
> Gibt es Lektüre
> oder Webcontet über HF Layouten???

Google mal nach "Microstrip"

[S. A. (pipopoplin)]

THX das is doch mal was...

[Georg (Gast)]

Inkognito schrieb:
> Google mal nach "Microstrip"

Microstrip ist eine Leitungsart, kein Bauteil - entsprechend etwa einem 
Koax-Kabel. Im "Transmission Line Design Handbook" von Brain Wadell wird 
zwar erläutert, wie man Induktivität und Kapazität einer Leiterbahn 
berechnet, aber nicht, wie man zweckmässig einen "gedruckten" 
Kondensator oder ein Spule entwirft, da hilft das dem TO also nicht 
weiter. Das ist auch ein sehr spezielles Fachgebiet, das war z.B. mal 
populär für Antennenverstärker fürs Funk-Fernsehen, aber die sind 
ausgestorben.

Man darf sich übrigens nicht davon abschrecken lassen, dass Bücher zu 
solchen Themen oft ziemlich alt sind, die physikalischen Gesetze haben 
sich seit Jahrzehnten nicht geändert, und gerade Mikrowellentechnik mit 
Microstrips, Striplines usw. war schon in den 60er Jahren gründlich 
erforscht.

Der Saturn Toolkit enthält übrigens eine Berechnung für solche 
spiralförmigen Spulen, aber nicht für Kondensatoren (üblicherweise 
Kammstrukturen), warum auch immer.

Georg

[Jürgen S. (engineer)]

Timmo H. schrieb:
> Im Studium hatte ich mal einen Butterworth Tiefpass 3. Ordnung für
> 1.8GHz auf Microstrip berechnet und Designed.

Ich erinnere mich dunkel, wenngleich die Höchstfrequenztechnik ( das 
Fach gab es tatsaächlich mit diesem Namen) an mir vorbei ging. Ich hatte 
nur die Hochfrequenztechnik :-)

Wir hatten das auch mal für Chips gemacht, sobald es intern geht, gibt 
es da kaum noch Induktivität, was die Sache stark vereinfacht. Dafür war 
das damals schon alles 3-dimensional. Auch wenn man das nicht mehr 
zusammenbekommt, ist es gut, das mal gemacht zu haben, allein schon für 
das Verständnis.

Platinenlayout berechnen, ist vor allem eine Sache für die 
Layout-Software, weil meistens die Bauteile dominant einfliessen- Da 
gibt es noch viele offene Punkte und Unsicherheiten wie Vias, Verlösung 
und vor allem die Stecker! Da ist noch viel zu tun. Würde mich reizen, 
sowas weiterzuentwickeln...