[求教]SMA焊盘的设计

若华110

   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，但是焊接上后一到此SMA头处阻抗锐减到25。
! ]( c6 Z, r8 G! r/ a5 C   关于此板设计和SMA头参数描述如下：

) i' s0 p3 O. L; G  板厚1.6mm；SMA头孔为通孔，无背钻
9 e" p5 J/ s+ `) i1 a" Q4 P
SMA头型号为emerson连接器 142-0711-201. 信号脚直径50mil，长度50mil。  SMA头资料：https://cinchconnectivity.com/OA_HTML/ibeCCtpItmDspRte.jsp?sitex=10020:22372:ZHS&item=4253326
& Y* [. N# g& m  I7 E
请问：1.SMA头焊盘的过孔阻抗应该如何控制？ 过孔的参数pad 、drill、antipad直径应该控制多少？板厚已定1.6mm，当然此板厚可调整至1.2mm，重新修改叠层。
. G& s4 G, n7 ]6 T           2. 如何保证SMA头信号针插进孔之后的阻抗仍为50欧姆？
) k! q9 q+ V) L           3.信号从微带线到SMA头内同轴信号针到设备，其实焊盘孔内的信号针长度的一段相对于stub.此stub的长度由板厚或者SMA头信号针的长度决定。

# x8 H8 e* Z; Y& W9 @( e  求各位大神详细解答！
5 F; j! F: D# ]5 s8 V$ w 不甚感激！
  Z, N( H, n; L2 L2 X& A3 }2 o
1 L+ J3 f6 j9 i1 Q: H@于争 @cousins @Coziness_yang @stupid @shg_zhou @shark4685 @jomvee
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Head4psi

FYR,

+ _3 E! F* I. r$ N3 w

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cousins

若华110 发表于 2015-3-19 15:00
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 ...

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。  本来是一个过孔。插进去之后不就差不多变成一个铜柱了么。
' b! @5 b" s' i7 I5 i# {  {
" ]# S, q6 w+ Y/ g-->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。


. d& s1 v' d7 i# R, b 关于4个GND 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 VIA的pad、antipad、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。
3 ]; {. M- |1 q9 r; l' ?
# k+ Y3 q- E5 S/ U+ ~: l-->所以这时候仿真会有一定的参考性。
  Q! D" ]; K( m5 x
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？

& `9 f. T7 F3 d, S  O-->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。
+ `( H* y9 n. v. [: ~& q5 y

若华110

cousins 发表于 2015-3-19 10:03
; \6 n3 y' v% ~: n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：
5 s& s. N; r' }2 {1 n& h: {
3 F6 G* _% s1 {9 Q) D第一个问题：我无法给出精确的答案， ...

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。

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。   

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。

8 X/ \& [, S- [1 a0 O
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？

) Q- L, z9 w) o# H2 }
9 q* X4 W3 Y. \; j1 K" X0 F4.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？  


" y0 t7 P, e; r4 F9 C  ~4.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。
: j, O$ T& P0 h' g
9 v' r0 k" Q" [
@cousins @Coziness_yang @shark4685 @shg_zhou @stupid @于争 @forevercgh  @Xuxingfu @yuxuan51 @ bluekent @wenjiwei

shark4685

tiankong2008 发表于 2015-4-3 19:56
优化的不错 但是还有空间貌似

) @/ K" J8 D$ ?. ^+ e那里有空间？
: k/ y! ]$ T! m

tiankong2008

优化的不错 但是还有空间貌似

若华110

shark4685 发表于 2015-3-25 17:47
* H! J' `5 E: S2 B: Y不客气，你太谦虚了。

向大神们学习！
8 G/ N$ j, V2 k( e
. q3 k; S2 j" t# O. g, J
! q9 A0 ?6 e2 j( B! ]3 n

shark4685

不客气，你太谦虚了。

若华110

shark4685 发表于 2015-3-24 19:44
还有什么好话题没，有好话题，大家关注的就比较多。

8 I1 H2 o6 q9 Q& b, w! v1 b    我的困惑 很多的 哈哈。多谢各位指教。

5 u, X9 }3 T8 M6 {: F   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。

8 q" v2 L; ]0 [    回头关于另外一种类型的设计 拿上来供大家提意见。
, P7 f; I0 y6 g( w
   再次感谢各位！感谢shark4685.

shark4685

若华110 发表于 2015-3-24 19:05
期待更多人继续关注

还有什么好话题没，有好话题，大家关注的就比较多。

若华110

期待更多人继续关注

shark4685

Head4psi 发表于 2015-3-22 21:38
FYR,

! M8 I+ d0 P3 q0 G仿真的数据吧，不过还是赞一个！

若华110

Head4psi 发表于 2015-3-22 21:38
& ~2 Y$ h1 L2 PFYR,

8 {. W1 s4 u& f楼主很强大！赞
实测容性 负载到30. 无感性负载。

若华110

Coziness_yang 发表于 2015-3-21 22:57
) k: Q+ n$ K; ]) {/ h: B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 ...

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。
  E4 N" O! k6 X! ~2 l1 D
; k% k; ]2 H8 y! v) l* d3 X  a. B& C 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。  
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。
- x- ]  F9 f9 L

Coziness_yang

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

学习的飘过

若华110

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。

6 p) b% I( ]$ `, b4 G  j感谢cousins提供的指导！

( U# Q0 o. X- N非常欢迎大家参与讨论，发表不同看法。