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[求教]SMA焊盘的设计

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发布时间: 2015-3-19 09:40

正文摘要:

   在做直插SMA头(straight jack receptacle surface mount )焊盘设计的时候,焊接上SMA头之后都会出现很大的容性(低至25欧姆)。表层微带线(传输10G-12G信号)控制阻抗50欧姆,SMA头50欧姆,但是焊接 ...

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Head4psi 发表于 2015-3-22 21:38
FYR,
6 }+ \+ n3 f2 ^8 Q) {2 }7 _
' b; z, i2 t4 u1 R! C3 S
. k; j7 l3 W7 U- V/ ^8 A8 p * p, F/ ]! |$ {! v: j4 z
) b2 [* q1 T# i) Q
+ d  R9 e9 i! {

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cousins 发表于 2015-3-19 16:50
若华110 发表于 2015-3-19 15:00
, V/ D. \" _6 g/ {9 J关于第4点SMA头插针插进去之后对阻抗的影响,您给出的答案是影响很小。我不明白为什么。  本来是一个 ...
- ?5 T' D' t# E. k; @3 A$ j* B
关于第4SMA头插针插进去之后对阻抗的影响,您给出的答案是影响很小。我不明白为什么。  本来是一个过孔。插进去之后不就差不多变成一个铜柱了么。0 a+ m$ N0 h) {! ^; d* F/ W

, v. ]! r* g% }5 |-->多余的公式我就不讲了。你可以这样想象一下,环形和实心状的过孔通过其中心的电磁场的矢量会有很大的区别吗?如果你用过HFss就清楚,有时在保证一定精度的情况下,过孔会等效为实心,12边体,用以大大减少仿真时间。仿真软件软件如此设计一定是有依据的。
. z( w7 U; a( c- q
4 m8 K) C' s" H+ i8 J4 x' _ 5 I" \' I+ B$ r  J. g
关于4GND VIA的影响具体怎么影响我不知道。GND VIA数量和位置是固定的,这个由SMA尺寸决定的。我们可以修改的是GND VIApadantipad、和厚度。 关于这个三个参数如何具体影响不知道。  因为这不是普通一条传输线换层时候打孔。$ T( s+ W- i  S' v, m# ^
/ j: Y% ~' y! t: y$ R) |
-->所以这时候仿真会有一定的参考性。7 |8 @+ A' n$ j" f% a0 ~* c$ Z

6 N- f2 v7 x6 ~5 b' W- c/ x9 e关于SMA头的特征阻抗指的就是里面同轴部分的,这点可以确定吧?我不清楚。为什么说裸露在外面的那部分对阻抗影响很小。实际上信号会经过这部分(此时这部分在信号via内)。 或者说当10Gbps时候50mil的stub可以容忍?是这样的意思么?
) H- j4 ?$ u( F6 \3 U% y2 l0 s, B; ~" k1 K2 |4 D2 `
-->我不敢把话说得太满,但是我所用过的SMA裸露的那部分与对接的头连接较好的情况下,阻抗影响是可以忽略的。
( ~$ o3 C0 J( ]- v1 A' ?0 E1 p2 n
若华110 发表于 2015-3-19 12:51
本帖最后由 若华110 于 2015-3-19 13:04 编辑 4 N# y/ d! y! w2 o& i( O& ~! N
cousins 发表于 2015-3-19 10:034 h' ~4 ]! O4 M% d  N; Z5 ~
很有幸被点名回答问题。以下几点是个人愚见,有不同意见欢迎拍砖:
0 a. B* z+ }! Y2 ^; U3 e1 l* {
7 L2 p8 ]: E* ?$ u2 E. {( s第一个问题:我无法给出精确的答案, ...

+ Z3 A) N/ {& o+ @感谢您的悉心回答。可能是没有上传SMA头 和PCB说明吧,可能你对问题还不了解。- I* d! @3 \1 ?; `+ A
1 T- l0 X9 X) f9 G# t: G0 k
1.SMA头固定了,即表示焊盘的GND孔的数量  位置固定了。  个人以为GND VIA(也就是SMA头四个GND针)的封装尺寸不影响中间信号针的阻抗?至于其他的影响 我不知道。    6 N- V3 r7 ~  V/ V
3 F4 W$ V! |. C
2.关于数据手册上说的SMA头的特征阻抗50欧姆,其实我不理解。 SMA头的50欧姆阻抗应该指的里面的同轴部分的特征阻抗吧? 而外面有50mil长度的部分是裸露在空气中的。
6 S8 r7 I" ?* W, a/ ?+ H
4 K; F4 v& q- M3 e: q
7 J2 A0 W5 j. |
3.单纯的对于一个过孔的阻抗如何近似估算,在10gbps的速率下。用理想传输线的根号下L/C对么? 那L和C又分别对应的其模型的哪种L和C呢?  难道只是将其看为集总参数的LC?     也就是说 不用L  C矩阵  ,不仿真(或者你们仿真后的经验值),有什么经验值么?6 i7 t" N$ ?$ Z9 R( C3 z
2 J# H6 f' N9 @

2 H( F7 z8 Z" T1 e- \4.即使信号via控制50欧姆了,但是SMA头的信号针插进去之后还是50欧姆么?  4 y5 d# }9 |7 `4 O

& U/ q/ P: o1 a- X% F

2 x3 h$ e! S# U& M0 e- c  s5 M4.关于信号流向: 理想的传输路径是信号沿着微带线到SMA头信号VIA处,然后穿过SMA头到外面的线缆。 而实际上存在stub。
2 W( h$ J* [  A( J: i2 K) P8 G0 |' y5 X6 |& a' ^

- [" s( Z; _. R@cousins @Coziness_yang @shark4685 @shg_zhou @stupid @于争 @forevercgh  @Xuxingfu @yuxuan51 @ bluekent @wenjiwei + s4 H+ P7 I; {

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shark4685 发表于 2015-4-7 09:00
tiankong2008 发表于 2015-4-3 19:56
0 ^/ i2 G3 d8 b( p: N4 d! C优化的不错 但是还有空间貌似

; T+ o, _' {1 W, k' _- q那里有空间?
6 {$ i- C' H  T: i/ }: o- X: q2 n
tiankong2008 发表于 2015-4-3 19:56
优化的不错 但是还有空间貌似
若华110 发表于 2015-3-27 09:14
shark4685 发表于 2015-3-25 17:47) m0 v2 K  T$ n$ r% B( n
不客气,你太谦虚了。
$ ?& ~5 }! X5 O' L; E- h
向大神们学习!$ S" ^. K: i1 ~6 i+ r1 Q0 H% r7 t

3 _8 M' E# Z! [( K! b& V1 |: X1 b9 ?9 ^
shark4685 发表于 2015-3-25 17:47
不客气,你太谦虚了。
若华110 发表于 2015-3-24 20:31
shark4685 发表于 2015-3-24 19:44
$ H7 Y) x* p& c0 L" g7 d还有什么好话题没,有好话题,大家关注的就比较多。

8 k( s) z7 U0 r" X- `* V3 F    我的困惑 很多的 哈哈。多谢各位指教。$ N* _6 x! i1 _4 y0 O
3 Z$ Q5 z& y* L1 X6 K
   对于大家的观点我也需要做下功课继续理解和验证。  非常希望每个人都踊跃提出自己的想法。 反正我很low,我就来学习的。
$ Z3 k( ]. Z) ], F
9 }9 n. g8 A2 K) F+ q7 @    回头关于另外一种类型的设计 拿上来供大家提意见。
1 H; b& T# H; L. k6 v+ q, j" c9 L4 i$ ]% Q; x7 V
   再次感谢各位!感谢shark4685.
# E% t9 k1 X, ^, Z* U
shark4685 发表于 2015-3-24 19:44
若华110 发表于 2015-3-24 19:05
3 K7 m0 [$ y0 N; a5 U' s2 S/ s期待更多人继续关注
1 M; F# w# f& F! a; z, P
还有什么好话题没,有好话题,大家关注的就比较多。
若华110 发表于 2015-3-24 19:05
期待更多人继续关注
shark4685 发表于 2015-3-23 11:51
Head4psi 发表于 2015-3-22 21:38: l# R# U" g2 ?2 k" b/ ]
FYR,

7 X; i/ r$ E3 S. ^- e- q$ ^仿真的数据吧,不过还是赞一个!' ]9 g/ s" b8 a# z
若华110 发表于 2015-3-23 09:09
Head4psi 发表于 2015-3-22 21:38* B; p7 T' C* j* \: q
FYR,

+ b! [8 o1 q' A) _楼主很强大!赞
& g+ j) I% c6 [8 E# Q8 f" G实测容性 负载到30. 无感性负载。
7 _2 [& J2 p( M4 n. D
若华110 发表于 2015-3-23 09:06
Coziness_yang 发表于 2015-3-21 22:57  i' ]' K2 [, n/ P# `
对于过孔阻抗的控制,建议在过孔边上打地孔,一般数量在6~8个地孔,地孔均匀分布在信号孔附近。你的SMA与PC ...

, g4 p' R% V! [/ r* T3 Q 接触式SMA头性能上要比焊接式的好很多,带宽高、无Stub。单接触式价格也很昂贵。
5 Q# F% `# H% |4 T6 x8 ~" `7 ?8 \" K
背钻的话一般不可取,因为板子不是很厚,也考虑成本和精度。  
9 F7 D" Z  j% g4 m! | 我们想在仿真的基础上 采用此SMA头得出一系列经验性的设计。 如上的SMA头满足10G的设计时够的。
/ C+ |$ h# H4 d
Coziness_yang 发表于 2015-3-21 22:57
对于过孔阻抗的控制,建议在过孔边上打地孔,一般数量在6~8个地孔,地孔均匀分布在信号孔附近。你的SMA与PCB板的接触建议为接触式的,而不是焊接式的。如果SMA为接触式的,那么就建议将信号孔的stub背钻掉。这些措施虽然可以改善阻抗,但是想得到50Ω可能需要不断迭代。
天天在线 发表于 2015-3-20 12:51
学习的飘过  `# `" t; E& y1 |
若华110 发表于 2015-3-20 10:46
有兴趣探讨的朋友可以分别对  单个过孔   SMA头焊盘   已经SMA头插入之后 分别进行HFSS/CST仿真。
& X4 T* ]2 [1 y* Q- I- W% e+ C2 m. M9 Y0 D& N* Z( z7 m0 p7 }
感谢cousins提供的指导!- [! o: _5 q! c. y# [

" J) p6 l: W1 g$ n( o4 b非常欢迎大家参与讨论,发表不同看法。
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