受動部品を介したマイクロストリップ

u.FLコネクタへのマイクロストリップラインの実装について少し混乱しています。50オームのラインを維持するには、トレース幅を約0.1インチ幅にする必要があります。u.FLコネクタに合わせて実装された「念のため」のpiマッチングネットワークがあります。私が混乱するのは、0402パッケージ抵抗のようなものにマイクロストリップをどのように行うのですか？コプレーナウェーブガイドは、コンポーネントパッケージとよりよく一致するため、パフォーマンスが向上するのはこれですか？トレース幅よりもはるかに小さいコンポーネントに衝突すると、多くの反射が発生することをイメージする必要がありますか？

また、これは長い間疑問に思っていましたが、良い答えは見つかりませんでした。波長が1％のように非常に短い場合、トレースインピーダンス制御が必要ですか？これに対する私の証拠は次のとおりです：

1/100という短い波長の場合、方程式は次のようになります Z I N（ℓ ）= Z 0 Z $\lambda$

コネクタに接続するアンテナは50オームなので、それが負荷になると思いますか？または、実際にはトレースインピーダンスですか？$Z_l$

私が尋ねる理由は、私が基本的にGSMモデムからu.FLコネクタまで実行していることであり、巨大な広い0.1マイクロストリップのトレース。

更新： 尋ねられたので、私の関心のある周波数はL1 GPS（1.575GHz）とGSMスペクトル（800-2100MHz）です。

一般に、想定は正しいです。マイクロストリップをコンポーネントに接続する場合、そのマイクロトリップの物理的なサイズと形状をどれだけ厳密に一致させることができるかが最大の役割を果たします。パッケージサイズ、終端スタイル、および直列抵抗のトリム方法が重要です。

短期間の伝送線路の影響をほとんど無視できるという他の仮定も正しいです。多くの場合、信号の伝搬に関して、波長の1/4が「短い」伝送ライン（短すぎること）または「長い」（問題）の間のラインとして使用されますが、お勧めしません。経験則として。波長の1/10以下では、位相遅延でさえ問題にならなくなり、安心してため息をつくことができます。伝送線路の理論を完全に無視するだけで、エンジニアの地獄に行ったり、そうしなかったりすることはありません。

これについて考えるより簡単な方法は、光を使うことです。@mkeithは、彼が「解決する」ことについて言及している彼のコメントの功績を認めています。光学顕微鏡からレッスンを受けてください：紫の光を使用すると、細部を解像できますが、すべてが小さすぎて解像できないという制限があります。それは、波長に対して小さすぎて、波と相互作用できないためです。意味のある方法。これは、大部分の不連続性に適用されます。波よりもはるかに小さい場合、波は問題になりません。

注：以下では、マイクロストリッピングに関するより一般的なヒントを紹介しますが、それは手元の波長に応じて多少は適用されます。

さて、最初の部分に戻って、50Ω特性のマイクロストリップを0402に接続する方法についての私の推奨は、そうではありません。不連続性、反射、寄生を引き起こす必要がある場合は常に、2つの点について考慮する必要があります。

反射は簡単です-伝送線路の瞬時（特性）インピーダンスを、伝搬する波がとらなければならないすべてのステップで同じに保ち、もう一方の端が整合した負荷インピーダンスで終端されていることを確認してください。 。そして、コンポーネントを直列に配置しなければならない瞬間、その幸せな夢は台無しにされます。これを接続してレイアウトするときは、ダメージコントロールの観点から見るのが最善です。

マイクロストリップが狭くなると、インピーダンスの不連続が大きくなる可能性があります。マイクロストリップの幅が0.1インチの場合は、もちろんコーナーを留め継ぎする場合を除いて、マイクロストリップが狭くなったり広がったりするようなことはしたくないはずです。つまり、実際には、端子が同じ幅のSMDパッケージを使用する必要がありますマイクロストリップ（またはこれをシミュレートするために並列パッケージを組み合わせる）と、ストリップの方向にアスペクト比が高いマイクロストリップとして。また、可能な限り薄くします。基本的に、これを別の長さのように見せたいあなたが管理できるように銅のマイクロストリップの。明らかなことですが、1210サイズのパッケージは0.1インチ幅のマイクロストリップに最適です。それは同じ幅で、アスペクト比もあなたが望むものです。

とにかく、目標は常に、特性インピーダンスに何らかの不連続性を導入する可能性があるすべての方法を最小限に抑えることです。ダメージを与えていますが、できる限り少ないことを心がけてください。ダメージコントロール。

さて、2番目の問題は寄生です。パッシブは一般に2つの端子とそれらのパッドから構成されます。それが直列パッシブである場合、パッシブが配置されるマイクロストリップにギャップを作成する必要があります。これは、小さな直列コンデンサも作成したことを意味します。わーい！ストリップよりも幅の広いパッシブを使用すると、より大きな「プレート」が作成され、マイクロストリップに比べて幅広のパッドとグランドプレーンの間に寄生が発生します。したがって、ギャップとマイクロストリップの両端を備えた1つの直列寄生コンデンサと、いずれかのパッドで接地するコンデンサも同様です。パッドの幅が広くない場合、主にその直列寄生容量について心配する必要があります。コンポーネントのアスペクト比が長いと、ギャップが大きくなり、ギャップが大きくなると、静電容量が小さくなります。

最後に見落とされがちなことの1つ（これを行っているとは限らないが、誰かがgoogleの役立つガイダンスによってここに配信され、これを読んでいる可能性がある）：その1/10波長の経験則を使用すると、それは波長の1/10 になります。真空ではなく、伝送線路媒体。 これが何であるかを正確に理解するのは少し複雑ですが、マイクロストリップは部分的にFR4材料を通り、部分的に空気を伝播します（そして、ソルダーマスクと猫のふけまたはその上にあるものは何でも）、通常は数％以内です。

もちろん、Vpは位相速度、cは光速、ε_reは比誘電率です。これは通常FR4の場合約4.2です。理論的には。多分。多分？マイクロストリップの場合、波の一部のみがFR4を通過するため、誘電率を補正する必要があります。マイクロストリップの幅を使用してこれに対処するには、いくつかの異なる方法があり、「実効」誘電率を決定するのに役立ちます。しかし、実際には、これについて心配する必要があるかどうかを判断するための用途では、通常はそれをボールパーキングしても問題ありません。

ああ、アンテナを忘れそうになりました！いいえ、ラインが負荷インピーダンスになることはありません。負荷インピーダンスは実際の負荷です-伝送ラインの特性インピーダンスは瞬時インピーダンスです（波はラインに沿った任意のポイントでの伝搬を妨げる50オームを「見ます」。1つの間に50オームのインピーダンスがあるという意味ではありません端と反対端ですが、波面が負荷からどれだけ離れているか近いかに関係なく、常に同じ50オームの瞬時インピーダンスのように見えます）。50オームのコネクターはこの特性を維持するだけですが、負荷ではありません。アンテナは負荷であり、かなりの無効インピーダンスがあります（少なくとも、アンテナが周波数で有用なものであると仮定した場合）。とにかく、アンテナが50Ωアンテナである限り、問題はありません。そうでない場合....あなた ' インピーダンスを一致させる必要がありますが、これはこの回答の範囲を超えています。そして、はい、それはアンテナジャックに何も接続されていない場合、クラップを反射し、クラップを端から吹き飛ばしている終端されていないラインがあることを意味します。これが50Ωの終端エンドキャップがある理由ですそれはあまりにも頻繁に使用されませんが、使用すべきです！ EMCとそのすべて。

最後の1/8 w / lを面取りしてライン幅を100に減らし、銅テープを使用してリアクタンスを突き合わせます。さまざまなサイズの銅テープのスライドビットを使用して、最高のパワー伝達または最低の反射係数を実現します。