Línea cónica para un interruptor de RF SP4T

No podrá obtener 50 ohmios y 0,41 mm de ancho sin cambiar el grosor dieléctrico.

¿Ha revisado el diseño en la hoja de datos u otro material de aplicación del fabricante?

En el diseño de la hoja de datos, mantienen el mismo ancho de trazo hasta el pin. Es más estrecho que 3mm, deben tener un espesor dieléctrico menor. Probablemente necesites hacer lo mismo.

¿Qué material de PCB y apilamiento está utilizando actualmente?

Por lo tanto, necesito diseñar una línea de transmisión cónica como en la siguiente figura, pero debe tener dos extremos que tengan una impedancia característica de 50 ohmios.

¿Pero tu?

Vuelva a lo básico, solo porque la almohadilla es mucho más pequeña que la pista, ¿realmente necesita una forma cónica elegante? ¿Tal vez empeorará las cosas?

Como preguntó Kevin, ¿en qué rango de frecuencia está trabajando?

Considere la solución simple: pase la pista gruesa cerca de la plataforma y luego conéctela con una pista delgada. Calcule el efecto: una línea corta de alta impedancia será como una serie L, si es un problema o no depende de la frecuencia y la impedancia. Esto bien puede resultar mejor que una región de transición más larga de una pista que no sea de 50 ohmios.

Si el efecto de incluso una pista delgada y corta es malo, entonces tal vez deba considerar usar un sustrato más delgado para que pueda obtener pistas de 50 ohmios más cerca del chip.

Sea creativo con su diseño: hay tres líneas tx que se conectan a ese lado del chip, si la superior sale hacia arriba, la del medio horizontal y la inferior hacia abajo, entonces debería poder acercarlas.

Editar La premisa de su pregunta es incorrecta: no hay forma de cambiar el ancho de la pista mientras se mantiene una impedancia de 50 ohmios. Solo tiene que ejecutar pistas de 50 ohmios lo más lejos que pueda, luego usar algo más pequeño y, si no puede hacer que eso funcione, considere cambiar el grosor del sustrato.

Cálculo aproximado simple: una pista de 1 mm en FR4 de 1.524 mm tiene aproximadamente 86 ohmios. A 2,4 GHz, una longitud de 5 mm de una pista de 1 mm es de unos 25 grados. Conectarse usando esto le costará alrededor de 0.25dB en S21 y una pérdida de retorno de alrededor de 12dB. Puede mejorar esto si puede apretar un poco de derivación C en cada extremo de la línea delgada.

Esta es probablemente una banda demasiado estrecha y con pérdidas, pero$\lambda/2$de cualquier línea de impedancia no cambia la impedancia.

Es posible que espere que su lector sea un lector de mentes que haga suposiciones sobre los parámetros de dispersión mientras hace preguntas ingenuas sobre "50 ohmios cónicos". La mejor manera es la divulgación completa de lo que espera (gráficos de parámetros de dispersión), entienda y no entienda, por lo tanto, una pregunta bien definida con contexto para relacionarse.

En su lugar, cita este excelente artículo que analiza un filtro de conformación de banda de cuarto de onda con una investigación realizada por estudiantes de posgrado escritos por el Asistente. Prof. Grabaron esta línea de banda de 1/4 de onda cónica al 10% en el laboratorio, pero no pudieron publicar las dimensiones porque tuvieron la suerte (por iteración, supongo) de obtener una mejor pérdida de retorno que la simulación predicha con una amplia tolerancia FR4 @ 2GHz 4.3 y debe ser tangente de baja pérdida. Cuando vea publicaciones tan comunes sin una tabla de valores y tolerancias, TENGA CUIDADO. Esto requiere una gran cantidad de prueba y error para validar Dk; de lo contrario, una tienda fabulosa realiza una "prueba de TDR eléctrica". ($$$)

La divulgación de valores y tolerancias es importante para validar sus especificaciones. y autenticidad del diseño Sigue siendo un buen artículo sobre los efectos de antena de línea de banda de onda de superficie parásita controlados por la relación de aspecto de la línea de transmisión y el cambio en el Dk efectivo del dieléctrico con algún ligero cambio en los efectos de piel.

Recuerdo en el laboratorio de física del primer año cómo comparar la desviación estándar de los resultados teóricos con los reales para calificar la calidad del experimento. (pero olvidé la ecuación)

Aquí está su omisión https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s11277-020-07957-0.pdf#page=8&zoom=auto,-49,574

Luego, muestra una foto muy afilada sin ninguna referencia y pregunta cómo la emparejo.

Las relaciones de aspecto de la geometría dieléctrica del conductor determinan los cambios de impedancia, por lo que su concepto es erróneo. No solo es difícil obtener impedancias bajas, sino que también es aún más difícil en la placa de dos caras. Para lograr la rigidez mecánica, el dieléctrico de resina de fibra de vidrio debe tener un espesor total de un par de mm con cobre y, para obtener 50 ohmios, la traza de ancho a alto para la mayoría de los FR4 es 2:1 (h:w) (Dk constante más bajo, por ejemplo, demandas de teflón proporción aún más baja de 1:1)

Por lo tanto, con tableros multicapa, es más fácil lograr esta rigidez mecánica agregada mientras se proporcionan capas dieléctricas más delgadas para aumentar la capacitancia y lograr la relación L/C para una impedancia controlada baja.

La impedancia se define por relaciones de elementos agrupados distribuidos como$Z_o=\sqrt{\dfrac{L}{C}}$

La inductancia se define geométricamente por el logaritmo de la relación l/w para una línea recta aproximadamente. Esta fórmula es utilizada por Saturn PCB design.exe ( https://welldoneblog.fedevel.com/2021/07/08/pcb-layout-useful-calculations-which-you-maybe-didnt-know-about-with-kenneth -wood/ ) y también se muestra en la calculadora de RF-world

Imagine cómo puede aumentar la capacitancia en un espacio más pequeño más vertical que horizontalmente, aunque ambos se suman. Si elige una placa muy delgada, sería flexible y posiblemente rompería las vías, pero luego podría agregar un refuerzo económico y salirse con la suya con una placa de 2 capas. De lo contrario, multicapa es el camino a seguir y usted paga principalmente por el cobre total en cada capa antes de procesar pedidos de gran volumen.

Solución:

El conector coaxial tiene un área de superficie y un espacio grandes, pero la relación es la misma que en una placa de circuito impreso (si el Dk fuera 1). Por lo tanto, debe elegir esta transición de tamaño en la interfaz del conector manteniendo las mismas proporciones. Es un poco más complicado como se muestra en la fórmula anterior, pero esa es la solución básica y no una pista cónica. No confíes en mi palabra. Busque "imágenes" en Google o Baidu para "pistas de 50 ohmios"