Forum: HF, Funk und Felder Streifenleiter vs. CPW


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von Tobias P. (hubertus)


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Moin,

ich möchte ein PCB-Layout erstellen im Frequenzbereich bis 2.5 GHz. Ich 
habe bemerkt, dass wenn ich einen CPW benutzen würde, die Breite meiner 
Leiterbahnen signifikant gesenkt werden kann, was sehr vorteilhaft wäre. 
Ich frage mich jetzt 2 Dinge:

a) bietet der CPW irgendwelche Nachteile, z.B. höhere Verluste gegenüber 
dem normalen Microstrip? Man beachte, dass ich auf FR4 arbeiten möchte, 
weil es das günstig im Pool gibt (die Nachteile von FR4, wie höhere 
Verluste, sind bekannt).

b) wie gross ist der Einfluss auf den CPW, wenn ich den grünen 
Lötstopplack benutze? Ich habe ein Foto gesehen von einem Analog Devices 
12 GHz Synthesizer, wo auch diese CPWs zum Einsatz kommen, diese sind 
jedoch vom Lötstopp freigestellt. Andernorts sieht man aber wiederum 
CPWs, wo Lötstop drauf ist. Habt ihr da Erfahrungen?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Tobias P. schrieb:

> a) bietet der CPW irgendwelche Nachteile, z.B. höhere Verluste gegenüber
> dem normalen Microstrip?

Du musst dran denken, dass du ausreichend Vias an den Seiten brauchst,
damit auch wirklich oben und unten „Masse“ ist.

> b) wie gross ist der Einfluss auf den CPW, wenn ich den grünen
> Lötstopplack benutze?

Der Einfluss des FR4 mit seinem undefinierbaren epsilon_r dürfte
mehr ins Gewicht fallen als der dünne grüne Lötstopplack.  2,5 GHz
ist ja mittlerweile auch „Allerweltstechnik“ und nicht mehr high
tech wie vor 50 Jahren.

: Bearbeitet durch Moderator
von Tobias P. (hubertus)


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Jörg W. schrieb:
> Tobias P. schrieb:
>
>> a) bietet der CPW irgendwelche Nachteile, z.B. höhere Verluste gegenüber
>> dem normalen Microstrip?
>
> Du musst dran denken, dass du ausreichend Vias an den Seiten brauchst,
> damit auch wirklich oben und unten „Masse“ ist.
>
>> b) wie gross ist der Einfluss auf den CPW, wenn ich den grünen
>> Lötstopplack benutze?
>
> Der Einfluss des FR4 mit seinem undefinierbaren epsilon_r dürfte
> mehr ins Gewicht fallen als der dünne grüne Lötstopplack.  2,5 GHz
> ist ja mittlerweile auch „Allerweltstechnik“ und nicht mehr high
> tech wie vor 50 Jahren.

Hallo Jörg,

ja, das wegen der Allerweltstechnik habe ich auch gedacht. Ich kann mir 
nicht vorstellen, dass in WLAN-Routern oder so etwas anderes als FR4 
benutzt wird (z.B. das teure Rogers).

Auf den Seiten des CPW werde ich es so machen wie z.B. hier:

http://www.conrad.com/medias/global/ce/7000_7999/7800/7820/7823/1191932_BB_00_FB.EPS_1000.jpg

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Tobias P. schrieb:
> Ich kann mir nicht vorstellen, dass in WLAN-Routern oder so etwas
> anderes als FR4 benutzt wird

Ja, klar, das ist alles FR4.

Wenn du den Waveguide mit so vielen Vias aufbaust, wirst du kein
Problem haben.  Ein paar weniger tun's sicher auch.  Vom Gefühl
her würde ich sagen, wenn du mit dem Via-Abstand unter λ/10 bleibst,
genügt das, allerdings ist λ auf dem PCB kürzer als in der Luft.

Wenn du den Streifenleiter vom Lötstopp freistellen willst, dann
müsstest du aber unbedingt Au/Ni als Oberfläche haben.  HAL würde
ich auf Dauer nicht zutrauen, ausreichend stabil zu bleiben.
Außerdem ist die Frage, ob sich das Zinn nicht durch den Skineffekt
negativ bemerkbar macht.

von Tobias P. (hubertus)


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Jörg W. schrieb:
> Tobias P. schrieb:
>> Ich kann mir nicht vorstellen, dass in WLAN-Routern oder so etwas
>> anderes als FR4 benutzt wird
>
> Ja, klar, das ist alles FR4.
>
> Wenn du den Waveguide mit so vielen Vias aufbaust, wirst du kein
> Problem haben.  Ein paar weniger tun's sicher auch.  Vom Gefühl
> her würde ich sagen, wenn du mit dem Via-Abstand unter λ/10 bleibst,
> genügt das, allerdings ist λ auf dem PCB kürzer als in der Luft.
>
> Wenn du den Streifenleiter vom Lötstopp freistellen willst, dann
> müsstest du aber unbedingt Au/Ni als Oberfläche haben.  HAL würde
> ich auf Dauer nicht zutrauen, ausreichend stabil zu bleiben.
> Außerdem ist die Frage, ob sich das Zinn nicht durch den Skineffekt
> negativ bemerkbar macht.


Ja ich habe auch so an lambda/10 bis lambda/20 Abstand der Vias gedacht. 
Der Streifenleiter ist 0.95mm breit, der Abstand zur Massefläche jeweils 
0.15 (das kleinste, was sich noch gut fertigen lässt). Damit bin ich auf 
50.5 Ohm gekommen. Wie gesagt kann ich den Einfluss des Lötstoplacks 
nicht abschätzen. Die LP wird aber auf jeden Fall mit NiAu gefertigt, 
die Frage ist nur wie gross der Unterschied ist, wenn der CPW 
freigestellt ist oder eben nicht. Aber anscheinend macht es nicht viel 
aus...

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Kannst doch spaßeshalber mal beides fertigen lassen und vermessen.
Vielleicht hast du ja auf dem Nutzen noch etwas Platz.

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