Должен ли каждый след, несущий ВЧ, иметь сопротивление 50 Ом? Как?

Я должен перевести схему приемника УКВ (160 МГц) в печатную плату. Посмотрев тут и там, я немного растерялся.

Похоже, что основные проблемы с РФ

1. чтобы избежать паразитных катушек индуктивности и конденсаторов, избегая близких дорожек (емкость выше), широких дорожек (конденсатор с заземляющей плоскостью внизу) и длинных дорожек (индуктивность вверх)

2. избегать отражений сигнала, избегая резких изменений «характеристического импеданса».

   [Пожалуйста, скажите мне, если я скучал по другим]

У меня есть только смутное представление о том, что такое характерный импеданс ( хотя это замечательное видео очень помогло), но похоже, что это импеданс эквивалентной цепи RLC.

1. Это должно зависеть от длины и частоты сигнала, почему это не так?
2. Интуитивно я должен рассчитать характеристическое сопротивление каждой трассы контактных площадок и убедиться, что оно всегда составляет 50 Ом. Это тот случай?

Онлайн калькулятор дает (для меди толщиной 18 мкм, диэлектрической проницаемости 4,7, подложки толщиной 0,5 мм) ширину 0,9 мм, чтобы получить 50 Ом. Означает ли это, что я должен направить все следы на этой ширине, держа их короткими, но не располагая их слишком близко друг к другу, и тогда мне не о чем беспокоиться?

У меня есть только смутное представление о том, что характерный импеданс

Характерный импеданс - это отношение напряжения к току (то есть импеданса) для сигналов, распространяющихся вдоль трассы, которое определяется балансом емкости и индуктивности вдоль трассы.

Это должно зависеть от длины и частоты, почему это не так?

Характеристическое сопротивление зависит от отношения индуктивности к емкости. Поскольку и индуктивность, и емкость увеличиваются линейно при увеличении длины трассы, их соотношение не зависит от длины трассы.

Кроме того, в определенных пределах эти параметры также не сильно меняются с частотой, поэтому соотношение снова не зависит от частоты, а характеристическое сопротивление не зависит от частоты.

Интуитивно я должен рассчитать характеристическое сопротивление каждой трассы контактных площадок и убедиться, что оно всегда составляет 50 Ом. Это тот случай?

Если цепи управления рассчитаны на нагрузку 50 Ом, то обычно да. Вы также хотите обеспечить согласованное завершение по крайней мере на одном конце трассы и, возможно, на обоих, в зависимости от деталей вашей схемы.

Как правило, вам не нужно делать отдельный расчет для каждого соединения. Вы просто смотрите на набор ваших досок и находите ширину трассы, которая достигает характеристического сопротивления 50 Ом, и делаете все ваши трассы этой ширины. Вы можете использовать микрополосковую, полосовую или копланарную геометрию волновода в зависимости от обстоятельств вашего макета. Вы должны сделать отдельный расчет для каждого сигнального слоя на вашей печатной плате и, возможно, для различных типов геометрии (микрополосковая и копланарная, односторонняя и дифференциальная), если вам нужно использовать все эти комбинации.

Если на вашей рабочей частоте длина трассы составляет менее примерно 1/10 длины волны, то вы часто можете избежать использования непревзойденной трассировки.

Мне кажется, вы суммировали почти все, что я бы подвел, так что я перейду к (легкой) математике, которая отвечает на ваши вопросы.

Проверьте это . Я перепишу это здесь:

$Z_0$$Z_L$$\beta=\frac{2\pi}{\lambda}$$\lambda$

Теперь это кажется сложной формулой, и она говорит вам, что входной импеданс беспорядок.

Есть два способа улучшить этот «беспорядок»:

• $\tan(\beta \ell)=0$
• $Z_L = Z_0$

$Z_L=Z_0$

И вот тут происходит волшебство. Входной импеданс не зависит от длины трассы, и это здорово, так как обычно вам не нужно заботиться о длине линий передачи, когда они используются для передачи: представьте себе плохого техника, которому нужно отрезать коаксиальный кабель на несколько мм в длину. волна, может быть, более 10 м кабеля ... Удачи с этим.

$50\Omega$$50\Omega$

$^{TM}$