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拐角微带线处理

射频/微波 射频/微波 6327 人阅读 | 8 人回复 | 2015-07-07

本帖最后由 radio_of_rru 于 2015-7-7 00:30 编辑

拐角微带线
1.    背景
      为节约布板面积,在射频微波板layout时不可避免的会出现走拐角的情况,此时的拐角由于线宽突然增大,mirostrip与GND间的耦合面积增大,因此耦合电容变大,此时的特性阻抗会变低,而阻抗的突变引起信号传输受阻,不能最大功率传输,因此拐角一般会做切角处理,减小耦合电容,保证微带线特性阻抗连续。

2. 建模和仿真
      在hfss内部建模,板材rogers4350B,厚度20mil,介电常数3.66,损耗正切角0.003,模型如图1所示,拐角局部处理如图2所示:
      建模思路:分别建立两条特征阻抗为50欧姆微带线,且彼此相交,对相交的拐角做切角处理,其中w1是微带线宽,w2是切角长度,因此rate为w2/2*w1,此rate代表了切角率,不同的切角率对corner处的耦合电容大小影响不同,本设计就是希望能找到最优的切角率,以满足射频信号最大功率传输。
1hfss模型
2拐角布局处理
       添加优化变量和扫描频率,rate设置为0.2到0.9,step是0.1,仿真结果如下:
3仿真结果
3. 结果分析
        在工作频率5GHz时,不同切角率对应不同的S11,如下表所示
表1切角率对应于驻波
切角率
S11(dB)
0.6
-41.7
0.7
-32.3
0.5
-31.9
0.4
-27.7
0.8
-26.4
0.2
-23.3
0.9
-20.2
     从上表可以分析得到:在切角率为0.6时效果最好,0.9时效果最差,原因是此时切面太大,耦合电容急剧降低,阻抗变大,反而不利于信号有效传输,鉴于上述仿真结果,建议切角率设置在0.6左右。
      另外,在ADS和CST做过类似的仿真工作,结果大同小异,切角率一般在0.6或者0.7左右较合适,对EDA布线有一定指导意义。
      后续准备加工不同切角率的微带线,来验证该仿真思路。欢迎有兴趣的筒子一块来玩玩。加我qq:2634859430或者邮箱:radio_of_rru@163.com

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1.jpg

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2.jpg

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3.jpg

corner_of_microstrip.rar

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hfss模型

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沙发

小老虎

发表于 2015-7-7 14:32:11 | 只看该作者

很不错的文章
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板凳

radio_of_rru

发表于 2015-7-7 22:05:40 | 只看该作者


谢谢,新手,特别希望能多交流
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