Getrennte Masseinseln bei LNA/PA

[Genosse (Gast)]

Hallo MC,

wer schon mal mit LTSPice oder QUCS gearbeitet hat, kennt bestimmt die 
Tutorials von Gunthard Kraus. Der Mann weiß, wovon er spricht.

Bei seinen Beispielen zu einem Verstärker (siehe Link) schreibt er, dass 
Nieten Hohlnieten sein müssen wegen dem Skineffekt und dass Masseinseln 
auf der Oberseite getrennt sein müssen.

Seite 12:
http://www.gunthard-kraus.de/DHBW/Projekt%2013_S%20Parameter%20Design_Teil%201_LPF_2016.pdf

Bei dem Coplanar Waveguide dürfen also Eingang und Ausgang keine 
gemeinsamen Massefläche auf der Oberseite haben, er lässt zu dem Zweck 
sogar Spalte frei.

Kann mir jemand erklären, warum das sinnvoll ist und wie konsequent die 
Regel beachtet werden muss?

Besten Dank

[GHD (Gast)]

Genosse schrieb:
> Bei dem Coplanar Waveguide dürfen also Eingang und Ausgang keine
> gemeinsamen Massefläche auf der Oberseite haben, er lässt zu dem Zweck
> sogar Spalte frei.

Das kann ich noch irgendwie verstehen. Man will halt verhindern, dass es 
zwei Strompfade für GND-Ströme entstehen (einer auf Ober- und einer auf 
Unterseite). Man will aber, dass der Strom nur auf der Massefläche auf 
der Platinenunterseite fließt (sonst ist der ganze Coplanar Waveguide 
bzw. dessen Impedanz usw. für den Ar***).

[Genosse (Gast)]

Es wundert mich, dass das in den Application Notes, die ich gelesen habe 
(z.B. Infineon, Toshiba), das nicht angewendet wird.

Da gibt es immer eine Massefläche auf der Oberseite, die den Eingang und 
den Ausgang direkt verbindet. Das meist nur auf einer Seite des CPWG, 
auf der anderen ist die Massefläche durch die Spannungsversorgung 
unterbrochen.

[Isar58 (Gast)]

Genosse schrieb:
> Bei seinen Beispielen zu einem Verstärker (siehe Link) schreibt er, dass
> Nieten Hohlnieten sein müssen wegen dem Skineffekt und dass Masseinseln
> auf der Oberseite getrennt sein müssen.

Das habe ich von Gunthard Kraus in den UKW Berichten schon mehrfach 
gelesen, dennoch ist es nicht richtig. Der HF Strom fließt nicht auf der 
Innenseite der Hohlniete sondern auf ihrer Außenseite. Das hochfrequente 
Magnetfeld drückt den Strom nach außen nicht nach innen. Auf der 
Innenseite der Niete kann nur dann ein hochfrequenter Strom fließen, 
wenn eine geeignete Hohlleitermode angeregt wird. Diese dürfte bei den 
Dimmensionen weit jenseits der 100GHz liegen.
Als ich das zum ersten Mal las, war ich zugegebenermaßen etwas 
irritiert, aber mein VNA 8719D konnte den von G. Kraus beschriebenen 
Effekt nicht bestätigen.

Gruß, Isar

[HFPfuscher (Gast)]

Isar58 schrieb:
> dennoch ist es nicht richtig.

Zustimmung.

Der Strom nimmt den Weg des geringsten Widerstands und das
ist dann die Unterseite der Masse-Berandung über Aussenseite
der Durchkontaktierung hinunter zur Masse-Basis.

[HFPfuscher (Gast)]

Isar58 schrieb:
> dennoch ist es nicht richtig.

Sonst würden auch unsere in der Firma hingepfuschten Schaltungen
im zweistelligen GHz-Bereich nicht funktionieren.

[Genosse (Gast)]

Das heißt man kann auch einfach Drähte nehmen.

Irgendeinen Vorteil müssen Hohlnieten doch haben, warum werden die sonst 
immer genommen? Materialkosten?

[The (Gast)]

Genosse schrieb:
> Das heißt man kann auch einfach Drähte nehmen.
> Irgendeinen Vorteil müssen Hohlnieten doch haben, warum werden die sonst
> immer genommen? Materialkosten?

Fertigungstechnik. Aber außerdem fallen die Drähte immer raus und es ist 
schrecklich zu fertigen. Außerdem ist die kontaktierung auf die gesamte 
Länge nicht ganz einfach. Ist einfach viel zu umständlich. Im 
hobbybereich habe ich das schon oft erfolgreich gemacht. Mit Hohlnieten 
hab ich schlechte Erfahrung gemacht. Da braucht man einen guten Prozess 
wenn das länger leben soll. Das beste ist sicher das galvanisch 
Aufbringen wie es fast alle Leiterplattenhersteller machen ...