Mein Leiterplatten-Layout.

[Tobias P. (hubertus)]

Hallo Kollegen der HF-Technik

ich habe eine Frage zu meinem Leiterplatten-Layout, von dem ich einen 
Screenshot im Anhang beigefügt habe. Es soll ein 8fach Splitter sein. 
Die kleinen "ICs" die da verbaut sind, sind SP-2L von Minicircuits, ein 
3dB 0° Splitter. Da ich einen 8fach 0° Splitter brauche, habe ich somit 
eine Kaskade aus 1, 2 und 4 solchen Splittern gebaut. Da das Layout in 
Altium Designer erstellt wurde, habe ich die Leiterbahnlängen getunt, so 
dass sie gemäss Software auf ca. +/- 0.02 mm gleich lang sein sollen (in 
der Praxis wird es natürlich aufgrund von Fertigungstoleranzen 
schlechter, ich weiss).

Als Basismaterial benutze ich Rogers 3210 mit 0.64 mm Dicke, die 
Leiterbahnbreite habe ich hier

http://www1.sphere.ne.jp/i-lab/ilab/tool/ms_line_e.htm

entnommen (für 50 Ohm). Den Chamfer für die Ecken habe ich hiermit

http://www.everythingrf.com/rf-calculators/microstrip-mitred-bend-calculator

berechnet. Wie ihr seht, musste ich einige Leiterbahnen Mäanderförmig 
verlegen, damit alle Leitungen gleich lang sind.

Eingespeist wird beim Stecker X5. Das ist ein Rosenberger Stecker, 
dieser hier

http://www.distrelec.ch/de/geraetebuchse-sma-gerade-50-ohm-rosenberger-32k101-400l5/p/14645446?q=rosenberger+sma&page=12&origPos=17&origPageSize=50&simi=95.21

und dann sind die Stecker an den Seiten die Ausgänge meines Splitters. 
Es handelt sich um diese Stecker

http://www.distrelec.ch/de/geraetebuchse-sma-abgew-50-ohm-rosenberger-32k243-40ml5/p/14645448?q=rosenberger+sma&page=1&origPos=15&origPageSize=50&simi=95.46

Meine Frage ist, was ihr von meinem Layout haltet?

Um die Frage "Warum willst du das bauen" gleich von vornherein zu 
beantworten: ich will das so bauen,
a) weil Minicircuits keinen fertigen Splitter mit meinem gewünschten 
Formfaktor im Angebot hat, und
b) weil das ein Versuchsaufbau ist, wobei ich erst nur den Splitter-Teil 
testen will. Später sollen auf die Leiterplatte noch weitere Komponenten 
mit drauf.


Ich bin gespannt auf eure Kommentare.

Gruss
Tobias

[Pandur S. (jetztnicht)]

Die Leitungslaengen sind erst mal egal, denn es kommen aussen dran ja 
noch Koax hin. Ausser, diese halten die Leitungslaengengleichheit auch 
ein. Von welchen Frequenzen reden wir eigentlich?

Normalerweise haette man den Eingang auf der einen Seite, und alle 
Ausgaenge auf der Anderen. Die Montage dieses Teils ist moeglicherweise 
etwas schwierig wenn das drum Herum schon besteht. Wir reden von 
Semirigid nehm ich an.

Sonst sieht's gut aus.

[Frickelfritze (Gast)]

Tobias P. schrieb:
> Ich bin gespannt auf eure Kommentare.

Die Kaskadierung von Powersplittern (die bei diesen Frequenzen
naturgemäss schon eine ziemlich schlechte Reflexionsdämpfung
haben) bringt dir einen miserablen resultierenden Frequenzgang.
Bei zweien mag es noch gehen, aber mit jeder Stufe wird es
schlimmer.

Das mag naturlich nicht zutreffen wenn du eine einfrequente
Anwendung hast - dazu wie auch zum Frequenzbereich selbst -
hast du aber nichts geschrieben.

[Taz G. (taz1971)]

Hi ich bin kein HF-Mensch daher kann es auch Blödsinn sein was ich sage.

1. Der Abstand vom Anschlusspin von X5 zur GND-Plane ist (vom Bild her 
gesagt) zu klein für 50Ohm. Ich habe diese Rule verwendet  (Beispiel)
HasFootprintPad('CON_SMA-SUHNER-85-SMA-50-0-144',1) and InNet('Ant')
to  ALL  Abstand 0.508mm (nachmal nachrechnen)

2. X5 hat keine Wärmefallen schwer zu löten

3. Die Leitungslängen sehen alle zu lang aus, könnte man kürzen bis es 
nicht mehr geht. Und eigentlich müssen doch auch nur die Verbindungen 
von U4 nach U3 & U6 gleich lang sein - dann U6 nach U5 & U7 bzw. U3 nach 
U1 & U2 - und dann die Verbindungen zu den Steckern

4. Das Ganze sieht sehr symetrisch aus warum nicht die Tracks an X bzw Y 
Achse spiegeln ? Z.B machen die Tracks bei X2,X3 einen Schlänker und 
oben bei X7,X8 nicht.

5. Ich würde gefühlsmässig lieber runde Ecken benutzen als diese 
'Chamfer' aber hier sollte ein HF Menschen sich äussern

6. Schön wäre natürlich, wenn es der Formfaktor hergibt die Bauteile so 
zu verschieben, dass die Tracks keine Ecken haben. X5 mit U4 ca 1mm 
weiter nach links sodass die Verbindung zu U6 gerade ist (U3 ein wenig 
nach rechts). Gleiches gilt für die Verbindungen von den Kombinationen 
U5,U6,U7 & U1,U2,U3 ich würde z.B. U5&U7 etwas nach oben und etwas in 
die Mitte verschieben damit die Verbindungen zu den Steckern eine gerade 
Senkrechte und die Verbindungen zu U6 eine schöne Waagerechte ergibt.

7. Zu überlegen wäre eine GND-Plane auf der Oberseite mit vielen 
Durchkontaktierungen (Abstände neu berechnen für die 50Ohm) aber auch 
hier ist der Rat eines HF-Menschens gefragt.

Das war mein Senf dazu
Taz

[Frickelfritze (Gast)]

Taz G. schrieb:
> hier ist der Rat eines HF-Menschens gefragt.
>
> Das war mein Senf dazu

Warum gibst du deinen Senf zu HF dazu wenn du keine Ahnung
von HF hast?

[Taz G. (taz1971)]

Frickelfritze schrieb:
> Warum gibst du deinen Senf zu HF dazu wenn du keine Ahnung
> von HF hast?

Hast Du meine Tipps gelesen ??? Anscheinend nicht.
Meine Tipps und Anregungen waren allgemeiner Natur, die gelten für jedes 
Design und meiner Meinung nach auch für HF.

Wenn Du etwas konstruktives an meinen Beitrag aus zusetzen hast können 
wir gerne drüber reden. Ich lasse mich gerne geraten. Habe ich in 
irgendeinem Punkt unrecht ?

Gruß
Taz

[Pandur S. (jetztnicht)]

Wegen Fehlanpassungsfortpflanzung.. es ist ganz klar, dass das so geht. 
Eine Fehlanpassung an einem Port hat in jedem Fall, eines 8 fach 
Splitters Aenderungen fuer die anderen Ports. Das ist in der Natur der 
Sache. Falls man mehr entkoppelt haben will muss man mit Attenuatoren an 
jedem Port arbeiten und einem Amp vorne oder ein Amp an allen...

[Frickelfritze (Gast)]

Oder D. schrieb:
> Wegen Fehlanpassungsfortpflanzung..

Da muss sich gar keine Fehlanpassungs fortpflanzen. Auch wenn
die Splitter ideal isolieren ergibt sich

a) eine (spürbare) Transmissionsdämpfung durch Fehlanpassung

b) ein starker frequenzabhängiger Pegel bei Breitbandanwendung
durch Phasendrehung der Ein/Ausgangsimpedanzen über der Frequenz.

[Tobias P. (hubertus)]

Hallo allerseits

sorry für meine späte Antwort!
und danke erstmal für eure Tipps.

Die Anordnung und die Formen der Stecker habe ich so gewählt, weil das 
für meine Anwendung geometrisch am besten passen sollte. Meine Idee ist, 
dass ein Koaxkabel von unten her zugeführt wird, und dann die 8 Kabel 
vom Splitter seitlich weg gehen. Darüber, Semirigid Kabel zu benutzen, 
habe ich noch nicht nachgedacht, aber ich hätte jetzt RG319 oder ähnlich 
fertig konfektioniert und auf meine gewünschte länge zugeschnitten 
genommen. Das sollte m.E. auch gehen?

Zur Betriebsfrequenz: ich will da nur eine einzige Frequenz von 3.5 GHz 
durch lassen, also nix mit breitbandig etc. und die Minicircuits-Teile 
sollten nicht soo schlecht sein. Vermutlich ist mein Layout um Welten 
schlechter als alle diese Splitter zusammen :-)

Ich habe jetzt noch eine EM-Simulationen dieser Mäander gemacht. Ein S11 
von -20 dB erreiche ich mit diesen Kurven. Ich weiss nicht, ob man das 
noch weiter verbessern kann. Zu beachten ist, dass ich meine Simulation 
das verlustbehaftete Dielektrikum mit tan delta = 0.003 beachtet habe.