Progetta linee di trasmissione CPW, GCPW e CBCPW per applicazioni RF, mmWave e 5G. Calcola l'impedenza, la permittività effettiva e ottimizza la geometria per frequenze fino a 100+ GHz.
Sezione trasversale GCPW (Guida d'onda coplanare con massa)
Scegli la variante CPW giusta in base ai tuoi requisiti di frequenza, isolamento e produzione
Segnale solo con masse coplanari, nessun piano di massa inferiore
Sondaggio chip, flip-chip, RF semplice
CPW con piano di massa inferiore e via di cucitura
La maggior parte dei progetti RF PCB, 5G, mmWave
CPW con supporto conduttore, massa inferiore senza cucitura via superiore
Amplificatori di potenza, gestione termica
Semplificato: Z₀ ≈ (60/√εeff) × ln(2(1+√k)/(1-√k)) per uso pratico
Regola pratica: Z₀_gcpw ≈ 0,7 - 0,85 × Z₀_cpw
Alimentazioni e transizioni di antenna 28GHz, 39GHz e 60GHz. GCPW fornisce bassa perdita in mmWave.
Sistemi radar ADAS a 77GHz che utilizzano GCPW per alimentazioni di array di antenne e divisori di potenza.
Test su wafer e montaggio flip-chip. CPW fornisce eccellenti transizioni sonda-pad.
Transizioni CPW-microstrip, CPW-guida d'onda e CPW-coassiale per integrazione di sistema.
A 28GHz con εr=3.5, λg ≈ 5.7mm → passo via ≤ 0.57mm
Abbastanza vicino per soppressione di modo, abbastanza lontano per evitare disturbo di campo
Riduce l'induttanza via; diametro tipico di 8-10mil per mmWave
Verificare sempre con risolutore di campo; questi sono punti di partenza
In GCPW without via stitching, a parasitic parallel-plate mode can propagate between the coplanar ground and bottom ground, causing resonances and loss. Use via fences to short the grounds together and suppress this mode, especially above 10GHz.
| Parametro | GCPW | Microstrip | Note |
|---|---|---|---|
| Gamma di frequenza | DC to 100+ GHz | DC to ~40 GHz | CPW scala meglio a mmWave |
| Dispersione | Inferiore | Superiore | Migliore forma d'impulso ad alta frequenza |
| Montaggio componenti | Diretto (senza via) | Via a massa | Integrazione SMT più facile |
| Definizione di massa | Locale (coplanare) | Richiede via | Migliore per transizioni RF |
| Densità di routing | Inferiore | Superiore | CPW richiede masse coplanari |
| Complessità di progettazione | Superiore | Inferiore | Recinzioni via richieste |
Una guida d'onda coplanare è una linea di trasmissione dove la traccia del segnale e i conduttori di massa sono sullo stesso strato, con la traccia del segnale tra due aree di massa separate da spazi. Offre facile integrazione con componenti a montaggio superficiale e buone prestazioni alle frequenze mmWave. Il campo elettrico è concentrato negli spazi.
Il CPW standard ha piani di massa solo sullo strato del segnale (masse coplanari). GCPW (CPW con massa) aggiunge un piano di massa sullo strato inferiore, connesso alle masse coplanari tramite via. GCPW fornisce migliore schermatura, minori perdite di radiazione e impedenza più consistente, rendendolo preferito per la maggior parte delle applicazioni PCB.
CPW è preferito quando: (1) operando sopra 10GHz dove le perdite di microstrip aumentano, (2) necessitando di connessione facile a componenti a montaggio superficiale senza via, (3) progettando transizioni tra diversi tipi di linee di trasmissione, (4) volendo dispersione ridotta ad alte frequenze, o (5) richiedendo definizione di massa precisa vicino alle tracce del segnale.
L'impedenza CPW è controllata dal rapporto della larghezza del segnale (W) alla larghezza dello spazio (G): spazi più larghi o segnale più stretto = maggiore impedenza. Per GCPW, anche l'altezza del substrato (H) conta: substrato più sottile = minore impedenza. Dimensioni tipiche per 50Ω su FR-4: W=10mil, G=5mil, o regolare in base al vostro substrato.
Le recinzioni di via sono file di via di massa posizionate lungo entrambi i lati di una linea GCPW, collegando le masse coplanari al piano di massa inferiore. Sopprimono i modi a piastre parallele, riducono il crosstalk e migliorano l'isolamento. Spaziare le via a λ/10 o più vicino per frequenze sopra 10GHz per prevenire la conversione di modo.
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