Enrutamiento Microstrip de RF acoplado a CA sobre el plano de potencia

Si ruteo una traza de microcinta de RF acoplada a CA de 433 MHz desde un MMIC de modo que se haga referencia a un plano de potencia en lugar de a un plano de tierra, ¿tendrá eso un efecto significativo en la impedancia de la traza?

Estoy diseñando una PCB de 4 capas con una pila Signal-Ground-Power-Signal que tiene MMIC en ambos lados ( este amplificador es un ejemplo). Esto me hace querer ejecutar microstrip en la parte inferior de modo que se haga referencia a Power en lugar de a Ground. Soy consciente de que esto está bien para señales digitales ( esta página de Henry Ott es lo que finalmente me convenció de eso), y he leído Microstrip sobre power plane , pero hay algunas cosas que me hacen desconfiar de aplicar ciegamente esas conclusiones a esta situación.

1) Este no es un controlador push-pull como los del artículo, es un amplificador Clase C (algunos de los otros son Clase A). Esto significa que no es simétrico y, si lo entiendo bien, es probable que haya una inductancia significativa de la energía al colector en comparación con el emisor a tierra.

2) Los MMIC tienen una buena conexión a tierra grande y plana de baja inductancia a través de su almohadilla térmica, pero normalmente solo unos pocos pines para la alimentación. Solo puedo suponer que cualquier microcinta en matriz se referirá a ese plano de tierra, lo que me imagino que crearía una discontinuidad al hacer la transición a la microcinta de PCB.

3) Eventualmente, todo esto se encuentra con un conector coaxial cuya pantalla está conectada a tierra. A menos que conecte el escudo al poder (lo que parece una idea terrible), ¿no crearía eso también una discontinuidad bastante significativa?

¿Puede alguien aclararme esto, idealmente con un nivel de especificidad comparable al artículo de Henry Ott? ¡Realmente lo apreciaría!

¿Es razonable interrumpir su plano de potencia con una parte del plano de tierra que tiene muchas vías de unión al otro plano de tierra entre el MMIC y el conector? Hice esto para romper las señales LVDS de un conector antes de pasar al lado superior de la placa, manteniendo la referencia a tierra en las capas 2 y 3.
Ciertamente podría hacer eso, sería una buena cantidad de trabajo y es frustrante no saber con certeza si es necesario o no. Además, generalmente trato de evitar dividir aviones si no es necesario.

Respuestas (1)

Este no es un controlador push-pull como los del artículo, es un amplificador Clase C (algunos de los otros son Clase A).

Esto no tiene nada que ver con la estructura microstrip. Es un tema completamente separado que debe tratar por separado.

Los MMIC tienen una buena conexión a tierra grande y plana de baja inductancia a través de su almohadilla térmica, pero generalmente solo unos pocos pines para la alimentación. Solo puedo suponer que cualquier microcinta en matriz se referirá a ese plano de tierra, lo que me imagino que crearía una discontinuidad al hacer la transición a la microcinta de PCB.

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Eventualmente, todo esto se encuentra con un conector coaxial cuyo escudo está conectado a tierra. A menos que conecte el escudo al poder (lo que parece una idea terrible), ¿no crearía eso también una discontinuidad bastante significativa?

Ambos son esencialmente el mismo problema. Ambos significan que su ruta de regreso tendrá que encontrar una ruta entre el plano de potencia y el plano de tierra. Querrá colocar un capacitor de derivación cerca de donde ocurren estas discontinuidades, dando a las corrientes de retorno un camino entre las referencias coaxiales y en el chip y el plano de referencia de microstrip. A 433 MHz, esto no debería crear demasiados problemas si los condensadores se eligen bien y no se ubican demasiado lejos de las discontinuidades.

Entiendo tu argumento. Todo lo que realmente estaba tratando de decir con el comentario del amplificador es que el chip en sí no parece proporcionar una buena ruta de alimentación a tierra, pero al agregar las tapas de derivación en paralelo, deberíamos "dar la vuelta" a esa inductancia. Para las tapas de derivación, ¿tengo razón al pensar que lo que buscaría es la mayor capacitancia con la menor inductancia parásita? IE, a primer orden, ¿el condensador 0402 de mayor valor?
Si su señal es de banda estrecha (como una modulación FM de 20 kHz alrededor de 433 MHz, por ejemplo), entonces probablemente debería usar un capacitor de valor más bajo (como 1 o 10 nF). Si se trata de una señal digital de banda ancha, una parte de 100 nF 0402 es una opción común. Es probable que el chip proporcione alguna omisión en el chip que ni siquiera se menciona en la hoja de datos, dependiendo exactamente de qué tipo de chip sea.