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微帶線(Microstrip)和帶地共面波導(CPWG)

射頻學堂 ? 來源:射頻學堂 ? 2023-10-29 17:07 ? 次閱讀

現在芯片發展迅速,我們只需要用50ohm線連起來就行了。前幾天和師兄們吃飯,說現在200G的東西,也快只要連連50ohm線了。減輕了工作量的同時,也是削弱了競爭力。

像這種頻率高點的、含內匹配的器件,官方手冊上都會有個50ohm線的尺寸推薦。如果你算出來的尺寸,和官方尺寸差很多,那對不起。可能是你的模型用錯了,你以為他是微帶線(MS),人家其實是共面波導(CPWG)。

本來這兩個長的是不太像的。一個如左圖,一個如右圖。

165c1a2a-7633-11ee-939d-92fbcf53809c.jpg

但是一般做射頻的,都喜歡給微帶線四周打滿地孔,恨不得把板子打成篩子。所以我們看到的板子上的微帶線,大多數是這樣的。

1666a0bc-7633-11ee-939d-92fbcf53809c.jpg

所以,這時候的MS和CPWG可以說長的差不多,可能一個瘦點,一個胖點。

就像雙胞胎一樣,熟悉的,一看就知道,哪里不一樣;不熟悉的,怎么看,都覺得差不多。

工作這么多年,也就用過CPWG一次,用之前,還小心翼翼的,生怕一個閃失,把性能給搞壞了。而且,CPWG線和地聯系的這么緊密,想割割銅皮,貼貼銅皮,都不知道往哪貼。就怕沒弄好,板子變成板磚一塊。幸好,結果還好。

那到底CPWG和MS有什么區別么?

先來看看他倆的場分布。

167191ca-7633-11ee-939d-92fbcf53809c.jpg

可以看到:

微帶線的場主要集中在信號線和地平面之間;CPWG的場主要分為兩部分,一部分集中在同層的G-S-G之間,另一部分集中在信號線和地平面之間。CPWG信號線與地平面之間的場密度要比微帶線低。

拉大CPWG同層的地與信號線的間距,使得地對場的影響減小,當基本無影響時,CPWG就變成了微帶線。這篇文章就是基于這,來計算微帶線與兩邊地的間距的。

那微帶線和共面波導到底怎么選?

微帶線相比CPWG,受加工影響較小

比如說加工過程中的鍍金厚度:

因為微帶線的場主要集中在信號線與地之間,所以微帶線性能受鍍金厚度的影響很小;

但是對CPWG卻有很明顯的影響.厚的銅厚,增加了G-S-G之間的場,所以對有效介

電常數和損耗都有明顯的影響。

微帶線的場主要集中在信號線與地平面之間,所以相對于CPWG而言,微帶線性能更受銅的表面粗糙度的影響

微波頻率(1G~30G)下,微帶線的損耗低于CPWG

在毫米波頻率下(30G~300G),微帶線的輻射損耗大于CPWG;微帶線的色散效益比較嚴重,帶寬比CPWG窄。

微帶線的色散效應,使得微帶線的相速、特性阻抗、有效介電常數和頻率相關。當

然,你只關注窄帶信號時,這個也不是問題。但是如果你的系統是個寬帶系統,你稍

稍考慮一下了,畢竟不同頻率的信號在同一微帶線上跑的不一樣快,也是一件不太爽事情。

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原文標題:微帶線(Microstrip)和帶地共面波導(CPWG)

文章出處:【微信號:射頻學堂,微信公眾號:射頻學堂】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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