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天线仿真中的PCB问题

1年前浏览363

天线本体设计好后,为得到更精准的结果,需要将PCB模型也带入仿真软件里做进一步仿真。所以和天线性能相关的PCB模型设计也应考虑;

主要有以下两个方面。
1. PCB堆叠

6层压合板设计,其中第一层和第二层使用Rogers4835材料,其余使用FR4。叠层信息如下所示,包含介质类型、介电常数、损耗正切角和厚度等。

建议将PCB堆叠模型一次性代入仿真软件内,仿真更精准,因为根据不同的硬件电路设计,Layer1的接地板有时并不是完整的地,为了配合其他信号传输,会做一些缺陷地的结构,这大概率是会影响天线电流的回地路径的。会出现带宽变窄,以及部分频段出现杂波导致辐射效率下降的现象。  

2. 焊盘尺寸及间距设置

大多数雷达芯片使用球栅阵列封装技术(BGA、Ball Grid Array),见下图。从datasheet里有芯片的规格书,详细尺寸说明以及管脚信息。见Package Outline Drawing (POD) 1和Package OutlineDrawing (POD) 2。

BGA

PackageOutline Drawing (POD) 1

Package Outline Drawing (POD) 2

在基材一定的前提下(市面上大部分是Rogers系列)为实现芯片锡球和PCB上传输线良好匹配,因而需要对锡球尺寸、地孔以及传输线线宽做优化。下面是AWR1642_BGA封装到GCPW(共面传输波导)传输线的示意图。

焊盘及地孔位置

BGA焊盘直径330μm

SIG:信号传输线焊盘,直径330μm;

Grounding Pad:接地焊盘,直径330μm。

层1和层2焊盘通过通孔连接,通孔直径150μm;

对于77G天线设计,通孔间距D=0.525mm,传输线两边的通孔距离A=0.717mm(3003)或者A=0.871mm(4835),PCB上传输线线宽B=0.213mm(3003)或者B=0.18mm(4835),传输线距离旁边接地板距离C=0.102mm(3003)或者C=0.171mm(4835);

2T4R设计实例


来源:雷达天线站
电路芯片材料
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首次发布时间:2023-06-06
最近编辑:1年前
雷达天线站
硕士 专注天线仿真和设计
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