我目前正在开发一个 6 层板,它同时具有应用处理器和 GNSS 模块(以及其他东西),我发现自己处于一个令人费解的境地。让我描述一下:
我有一块由JLCPCB制造的 6 层板,具有 4.05 的 prepeg 阻抗和以下叠层:
-L1:信号 -L2:GND
- L3:信号 + PWR
- L4:压水堆
- L5:接地
- L6:信号
图 1:叠层
该部分的布局如下:底部有一个GNSS模块(红色层),连接到顶部的THT SMA连接器。内部层(此部分下方的完整平面,为了更好的可见性而隐藏)具有参考平面开口,如下面的 saturn PCB 工具包屏幕截图所示。
在 RF 路径上有一个 TVS、一个偏置 T 和一个隔直电容(如接收器硬件集成手册中所推荐的那样)。
图 2:布局
为了保持 50Ω 路径,我使用Saturn PCB Toolkit来获取微带宽度和“通孔”(THT SMA 信号焊盘)尺寸的值。
Saturn PCB Toolkit 和制造商提供的工具报告的值非常相似,对于 50Ω 微带线,介于 ~0.146 至 ~0.16mm 之间。我选择了 0.15 毫米。
(请注意,制造商的叠层存在不匹配。在静态页面上,他们将 prepeg 列为 0.1mm,而在阻抗工具中为 0.0889)。
图 3:微带计算器
通过(连接到“图像 2”GNSS_RF 信号迹线):
图 4:THT SMA 中心销计算器
这是事物的当前状态。我收到并组装了几块电路板来尝试电路,现在我正在为下一次修订解决问题。这就是我的想法:让我们尝试使用您那里的昂贵玩具来确定射频部分是否正确执行。
假设 #1:
如果正确执行 THT SMA(端口 1)和微带 + 路由到 SMD 焊盘(图像 2 焊盘 2)(端口 2)之间的转换,则一切都应为 Z0。因此,如果我将 TG 输出归一化,然后将 DUT 插入中间,从端口 2 看到的信号幅度(理想情况下)应该没有变化。
测试程序:归一化跟踪发生器将 C72 拆焊并将一个小型 SMA 焊接到同轴电缆上。将 TG 输出馈送到 THT SMA 并使用 SMA 到 U.FL 电缆将 RF 输入连接到 SMD 焊盘。
图 5:测试设置
令我惊讶的是,假设 #1 似乎是错误的。我可以观察到幅度的“周期性”变化,而我预计会出现“平坦”(-ish)线。
我在一块空白 PCB 上重复了这个实验,只焊接了 THT SMA 并将 C76 替换为 0 欧姆电阻。我发现改善了约 1dB,但“振铃”的形状基本相同。
在寻找有关此问题的一些信息时,我偶然发现了我认为在类似问题上非常好的线程。
问题:
- 假设 #1 正确吗?
- 我还可以进行哪些其他实验/测试?
- 微带线和 SMA 信号的计算是否正确?
- 我的焊盘(沿 RF 走线的无源器件)和 GNSS 模块的 SMD 焊盘是否可能确实充当电容器?我应该取消参考平面以减少这种影响吗?
- 您是否建议我设计一个具有多个焊盘形状和切口的 PCB 来进一步分析这种行为?
编辑1:
由于我有一个定向耦合器,我可以尝试在 DUT 上执行 S11 测量(仅高达 2GHz)。按照Neil_UK的建议,我焊接了一个 49.9R 1% 0603 电阻(目前没有 100r),并进行了几次通过,一次使用 50R 负载,另一次使用“端接”DUT。
这是结果。黄线是开路负载归一化迹线,粉红色是 50R 负载(图 7),蓝色是 DUT(图 8)。我切掉了一点 SMD 焊盘,得到了大约 0.5 dB 的改进。
图 9:S11 情节

编辑2:
由于我想验证不同传输线对参考平面和连接器类型的影响,我设计了一个具有不同设计的小型测试板,以便在设计板时参考预期响应。我想测试以下传输线(带有多个连接器):
- 带参考平面 L2 的微带线
- 带参考平面 L3 的微带线
- 接地共面波导参考平面 L2
- 接地共面波导参考平面 L3
完成的电路板如下所示:
这次我选择了 Eurocircuits 和他们定义的阻抗服务,因为最终的电路板将在那里制造。Eurocircuits的堆叠如下:
图 16:Eurocircuits 叠层
因此,在测试了 S11 和 S21 的所有组合之后,我的印象如下:
- 窄预制棒上的细轨道(如 Neil_UK 所指出)在测试的频率范围内(有时差仅 -5dBm)比参考 L3 的轨道(更宽)表现出更差的 S11
- 在我看来——也许——获胜者将是参考 L3 的微带。尽管这似乎表现得非常好,但我想知道如何以优雅的方式将如此宽的轨道(1.36mm)路由到 0402 焊盘(以免由于拉伸和变窄轨道而造成任何干扰)。
措施(单击此处查看全分辨率图像):
免责声明:
在射频设计方面,我完全是个菜鸟(坦率地说,我仍在努力理解最基本的概念,所以,如果我的问题或假设完全错误,我深表歉意),所以我明白了一个 SA 玩和学习。


















