RF Taper Design

Bevor da sinnlos in höheren GHz-Bereichen spekuliert wird sei
erst mal die Frage erlaubt wofür es denn sein soll.

Für dein breitbandiges Projekt: einfach die Stossstelle so kompakt wie 
möglich anstatt langer taper. Wenn möglich EM–Simulation dieses 
Layoutteils mit Sonnet oder Momentum, incl der beteiligten Grounds. Nur 
auf den Signalleiter zu schauen greift hier zu kurz, die Masseführung 
ist genau so kritisch.

So breitbandig ist es nicht. Ich brauche nur 1,5GHz.

Dennis K. schrieb:
> So breitbandig ist es nicht. Ich brauche nur 1,5GHz.

Dann braucht man gar nicht erst das Denken darüber anfangen.
Alles völlig unnötig. Es sei denn du brauchst unbedingt
Beschäftigungstherapie. Für was anderes kümmere dich lieber
um das grosse Ganze.

Ich will aber reflektion vermeiden.

Dennis K. schrieb:
> So breitbandig ist es nicht. Ich brauche nur 1,5GHz.

Da ist der Taper völlig unkritisch, einfach ein kurzes (!) Trapez so wie 
die Abmessungen es erlauben.

Beachte aber HF–Layoutregeln für den Rest. Da sieht man oft Fehler, weil 
die Anfänger sich nur auf den Signalleiter konzentrieren und vergessen, 
dass die Leitungsimpedanz ebenso vom Rückleiter abhängt.

Simulant schrieb:
> Dennis K. schrieb:
>> So breitbandig ist es nicht. Ich brauche nur 1,5GHz.
>
> Da ist der Taper völlig unkritisch, einfach ein kurzes (!) Trapez so wie
> die Abmessungen es erlauben.
>
> Beachte aber HF–Layoutregeln für den Rest. Da sieht man oft Fehler, weil
> die Anfänger sich nur auf den Signalleiter konzentrieren und vergessen,
> dass die Leitungsimpedanz ebenso vom Rückleiter abhängt.

Ich habe eine durchgängige Massenlage unter jeder HF Leiterbahn, die 
auch für nichts anderes benutzt wird. Allerdings sind manche Pads z.B. 
für Bias-Tees auch mal deutlich größer als die Leiterbahn für 50Ohm 
Impedanz daher versuche ich alle so nahe beieinander zu legen wie es 
eben geht. Wie schalau ist das generell seine Komponenten (Verstärker, 
Dämpfer ...) so nahe wie möglich zu setzen?

Christoph db1uq K. schrieb:
> Dünneres Platinenmaterial könnte helfen. Da werden 50 Ohm
> Microstrip
> wesentlich schmaler. Für die üblichen 1,5mm Dicke liegt die Breite auf
> FR4 irgendwo bei 2,5mm

Ich habe schon Rogers 4350 mit 0.254mm Substrat. Das ist eben was man 
für Hobbyprojekte noch unter 1000€ bekommt. Da wird aber die Leiterbahn 
trotzdem 0.54mm sein müssen.

Dennis K. schrieb:
> Ich habe eine durchgängige Massenlage unter jeder HF Leiterbahn, die
> auch für nichts anderes benutzt wird.

Klar, ich meinte auch eher die Anbindung der Chip-Groundpins an diese 
rückseitige Masse. Das muss natürlich auch induktionsarm sein, kurze 
Wege und keine Thermal Vias etc.

> Allerdings sind manche Pads z.B.
> für Bias-Tees auch mal deutlich größer als die Leiterbahn für 50Ohm
> Impedanz

Das bedeutet Shunt-Kapazität, eventuell unter dem Pad rückseitig 
freistellen. Im professionellen HF-Design wird sowas idR per 
EM-Simulation berücksichtigt, weil man es in der Gesamtheit der kleinen 
Layoutfehler sonst schwer abschätzen kann.

> daher versuche ich alle so nahe beieinander zu legen wie es
> eben geht. Wie schalau ist das generell seine Komponenten (Verstärker,
> Dämpfer ...) so nahe wie möglich zu setzen?

Das ist schon richtig, sofern du dir damit keine Verkopplungsprobleme 
einhandelst. Wenn du derjenige bist, der neulich zwei 20dB-Verstärker 
kaskadieren wollte: da ist Abstand/Schirmung schon kritisch, ebenso auch 
deren Verkopplung über die Versorgungsleitungen. Ohne Simulation hilft 
da nur Erfahrung, den richtigen Kompromiss zu finden.

Viel Erfolg!

Simulant schrieb:
> Klar, ich meinte auch eher die Anbindung der Chip-Groundpins an diese
> rückseitige Masse. Das muss natürlich auch induktionsarm sein, kurze
> Wege und keine Thermal Vias etc.

Auf die Induktivität im Chip habe ich wenig Einfluss. Thermal Vias 
werden meist explizit gefordert. Bin mir nicht sicher wo die 50Ohm dann 
genau definiert werden. Auf dem Die oder am Pin?

Simulant schrieb:
> Das ist schon richtig, sofern du dir damit keine Verkopplungsprobleme
> einhandelst. Wenn du derjenige bist, der neulich zwei 20dB-Verstärker
> kaskadieren wollte: da ist Abstand/Schirmung schon kritisch, ebenso auch
> deren Verkopplung über die Versorgungsleitungen. Ohne Simulation hilft
> da nur Erfahrung, den richtigen Kompromiss zu finden.

Es geht um einen Verstärker mit einem Bias Tee, einem Attentuator am 
Eingang und einen Gain Equalizer. Alles gekaufte Bauteile Diese drei 
Elemente würde ich natürlich gerne so nahe wie möglich zueinander 
platzieren. Woher weiß ich welchen Abstand man braucht. Zum Beispiel 
habe ich den Verstärker so nah an den Bias Tee gesetzt, dass nur noch 
1,5mm Leiterbahn nötig sind. Ausgang des Bias Tee zum Gain Equalizer 
sind dann ebenfalls nur 1,5mm.

Dennis K. schrieb:
> Simulant schrieb:
> Auf die Induktivität im Chip habe ich wenig Einfluss. Thermal Vias
> werden meist explizit gefordert. Bin mir nicht sicher wo die 50Ohm dann
> genau definiert werden. Auf dem Die oder am Pin?

Die Induktivität vom Chip auf's PCB ist bei 1.5GHz noch unkritisch. Ich 
hatte das Vergnügen sowas für DC-100GHz zu designen, da wird's dann 
interessant.

Bau den Übergang vom IC auf's PCB so wie in den Beispiellayouts des 
Herstellers, einschliesslich (!) der Massepfade dort. Eventuell haben 
die per Layout was kompensiert um insgesamt auf 50 Ohm zu kommen. Im 
Layout steckt schnell mal 1-2nH irgendwo im Routing.

> Es geht um einen Verstärker mit einem Bias Tee, einem Attentuator am
> Eingang und einen Gain Equalizer. Alles gekaufte Bauteile Diese drei
> Elemente würde ich natürlich gerne so nahe wie möglich zueinander
> platzieren. Woher weiß ich welchen Abstand man braucht.

Wenn die Anpassungen stimmen ist die Länge theoretisch egal, aber 
praktisch würde ich diese Leitungen auch kurz halten, so wie du es 
beschreibst. Viazäune um die einzelnen Funktionsbereich sind sicherlich 
sinnvoll, so daß du bei Bedarf auch eine Abschirmung auflöten kannst.

Was die kaskadierten Verstärker angeht, die du im anderen Thread erwähnt 
hattest, so schau genau hin ob die Bias-Tee wirklich breitbandig 
ausreichend dämpfen. Sonst hast du evtl einen Übersprecher dort, der zu 
Oszillation führt, egal wie gut der Signalpfad geschirmt ist.

Viel Erfolg!