优化PCB设计中的射频馈线

　　无线设计可能会阻碍连接设备开发的计划。特别是，设计不当的天线馈线很难在开发后期的测试期间被发现。这是我们在 EEWeb 的朋友发表的一篇不错的 文章，深入介绍了一种用于改进接地共面波导射频馈线设计的方法，以提高 Wi-Fi 性能。

　　Arira Design的信号完整性小组 被要求重新设计现有的 5GHz 接地共面波导 RF 馈线，以提高客户端板上 Wi-Fi 子系统的性能。测量表明，馈线阻抗的阻抗约为 38 欧姆。

　　在仿真之前，原始设计中发现了几个问题，包括：

　　未能考虑阻焊层对走线阻抗的影响

　　未能在走线阻抗计算中考虑 PCB 回蚀

　　附近的非参考接地平面中的切口不正确

　　对现有馈线进行仿真，然后根据仿真结果改进共面几何形状，以满足50欧姆的阻抗要求。结果，客户说新 PCB 大大提高了 Wi-Fi 性能。

　　本文讨论了初始 PCB 设计的共面几何、上述三项的影响以及终的共面几何。显示了不同共面配置的电场图，以说明接地共面设计可能发生的有意和无意耦合（假设读者熟悉共面波导或 CPW 和接地共面波导的基本结构，或GCPW）。

　　接地共面波导

　　由于 Wi-Fi 和蓝牙集成在现代电路板上的普及，接地共面波导在 PCB 设计中变得越来越普遍。GCPW 相对于传统微带传输线的一些优势如下：

　　更低的损耗：与流经有损耗的 PCB 材料相比，更多的电场线在空气中传播。这可以使在 5GHz 下运行的 PCB 设计使用更便宜的 FR-4。

　　隔离：与微带线相比，GCPW 线提供更多的隔离，因为场线受到更严格的限制。

　　灵活的几何形状：GCPW 阻抗主要由走线和共面接地结构之间的间隙控制。与微带传输线相比，这使得迹线宽度更加灵活。

　　较低的铜表面粗糙度损耗：微带线中的电流倾向于沿迹线底部集中，这是铜粗糙的地方（以促进与电介质的粘附）。正确设计的 GCPW 传输线往往会使电流集中在走线的边缘，那里的表面更光滑。

　　卓越的匹配组件放置：大多数蓝牙或 Wi-Fi RF 馈线需要串联和/或并联匹配组件。由于 GCPW 的地线紧邻走线，因此并联组件可以直接安装在走线和共面地之间，从而消除了与过孔相关的寄生效应。

　　许多工具可用于计算 GCPW 结构的阻抗，但 Internet 上提供的工具通常对可以分析的结构类型有限制。通常可以计算基本结构，但近铜结构的影响通常需要 EM 仿真才能正确建模。