RF, mmWave 및 5G 애플리케이션용 CPW, GCPW 및 CBCPW 전송선을 설계하십시오. 임피던스, 유효 유전율을 계산하고 100+ GHz까지의 주파수에 대해 기하학적 구조를 최적화하십시오.
GCPW (접지된 동평면 도파관) 단면도
주파수, 절연 및 제조 요구 사항에 따라 적절한 CPW 변형을 선택하십시오
동평면 접지만 있는 신호, 하부 접지 평면 없음
칩 프로빙, 플립칩, 간단한 RF
하부 접지 평면과 스티칭 비아가 있는 CPW
대부분의 PCB RF 설계, 5G, mmWave
도체 백업 CPW, 상부 비아 스티칭 없는 하부 접지
전력 증폭기, 열 관리
간략화: Z₀ ≈ (60/√εeff) × ln(2(1+√k)/(1-√k)) 실용적 사용
경험 법칙: Z₀_gcpw ≈ 0.7 - 0.85 × Z₀_cpw
28GHz, 39GHz 및 60GHz 안테나 피드 및 전이. GCPW는 mmWave에서 낮은 손실을 제공합니다.
안테나 어레이 피드 및 파워 디바이더에 GCPW를 사용하는 77GHz ADAS 레이더 시스템.
웨이퍼 테스트 및 플립칩 마운팅. CPW는 우수한 프로브 패드 전이를 제공합니다.
시스템 통합을 위한 CPW-마이크로스트립, CPW-도파관 및 CPW-동축 전이.
28GHz, εr=3.5에서 λg ≈ 5.7mm → 비아 피치 ≤ 0.57mm
모드 억제를 위해 충분히 가까우나 필드 간섭을 피하기에 충분히 멀리
비아 인덕턴스 감소; mmWave의 경우 일반적으로 8-10mil 직경
항상 필드 솔버로 확인; 이는 시작점입니다
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.
| 파라미터 | GCPW | 마이크로스트립 | 참고 |
|---|---|---|---|
| 주파수 범위 | DC to 100+ GHz | DC to ~40 GHz | CPW는 밀리미터파에서 더 잘 확장됨 |
| 분산 | 더 낮음 | 더 높음 | 고주파에서 더 나은 펄스 형상 |
| 부품 장착 | 직접 (비아 없음) | 접지로 비아 | 더 쉬운 SMT 통합 |
| 접지 정의 | 로컬 (동평면) | 비아 필요 | RF 전환에 더 적합 |
| 라우팅 밀도 | 더 낮음 | 더 높음 | CPW는 동평면 접지가 필요함 |
| 설계 복잡성 | 더 높음 | 더 낮음 | 비아 펜스 필요 |
동평면 도파관은 신호 트레이스와 접지 도체가 같은 층에 있고, 신호 트레이스가 간격으로 분리된 두 개의 접지 영역 사이에 있는 전송선입니다. 표면 실장 부품과의 쉬운 통합을 제공하고 mmWave 주파수에서 좋은 성능을 제공합니다. 전기장은 간격에 집중되어 있습니다.
표준 CPW는 신호 층에만 접지 평면(동평면 접지)이 있습니다. GCPW(접지된 CPW)는 하부 층에 접지 평면을 추가하여 비아를 통해 동평면 접지에 연결합니다. GCPW는 더 나은 차폐, 더 낮은 방사 손실 및 더 일관된 임피던스를 제공하여 대부분의 PCB 애플리케이션에서 선호됩니다.
CPW가 선호되는 경우: (1) 마이크로스트립 손실이 증가하는 10GHz 이상에서 작동할 때, (2) 비아 없이 표면 실장 부품에 쉽게 연결해야 할 때, (3) 다른 전송선 유형 간의 전환을 설계할 때, (4) 고주파에서 분산을 줄이고자 할 때, 또는 (5) 신호 트레이스 근처에 정밀한 접지 정의가 필요할 때입니다.
CPW 임피던스는 신호 폭(W)과 간격 폭(G)의 비율로 제어됩니다: 더 넓은 간격 또는 더 좁은 신호 = 더 높은 임피던스. GCPW의 경우 기판 높이(H)도 중요합니다: 더 얇은 기판 = 더 낮은 임피던스. FR-4에서 50Ω의 일반적인 치수: W=10mil, G=5mil, 또는 기판에 따라 조정하십시오.
비아 펜스는 GCPW 라인의 양쪽을 따라 배치된 접지 비아 행으로, 동평면 접지를 하부 접지 평면에 연결합니다. 평행판 모드를 억제하고 크로스토크를 줄이며 절연을 개선합니다. 모드 변환을 방지하기 위해 10GHz 이상의 주파수에서 비아를 λ/10 이하로 간격을 두십시오.
저주파 설계를 위해 전통적인 마이크로스트립과 CPW를 비교하십시오.
완전한 접지 평면 커버리지를 갖춘 차폐된 내부 층 트레이스.
고속 직렬 인터페이스용 100Ω 차동 쌍.
임피던스 방정식 및 설계 공식의 완전한 참조.
DC에서 mmWave 주파수까지의 완전한 가이드.
GCPW 모드 억제를 위한 접지 비아.
RF에서의 표면 거칠기 및 도체 손실.
RF 및 PCB 용어의 완전한 A-Z 참조.