优化共面波导设计：微带线、CPW与CPWG在无线通信终端SoC芯片测试中的比较

本文主要探讨了在设计无线通信终端设备中，特别是在苹果数据线MFi337S3959原理图封装尺寸图和datasheet的背景下，如何选择合适的传输线拓扑结构来满足工程实际需求。具体集中在电磁仿真的PCB制作上，其中关键因素包括特性阻抗匹配和高频损耗特性。 在电路设计中，特性阻抗是一个重要的参数，它影响着信号的传输效率和完整性。初始计算结果显示，微带线的特性阻抗为95.7006 Q，远高于理想的50 Q，这使得微带线不适合该项目。共面波导（CPW）和接地共面波导（CPWG）提供了可能的解决方案。共面波导虽然在14 mil固定线宽下可以接近50 Q，但激光雕刻的加工精度限制了这一选择。相比之下，接地共面波导在固定线宽为25 mil时，尽管阻抗略高于50 Q，但更为可行，因为其加工难度较小且更符合工程实践。 高频损耗特性也是选择传输线的重要依据。微带线在高频下易受趋肤效应影响，导致阻抗不稳定和信号干扰，而共面波导由于两侧有限地平面，具有较低的损耗和良好的电磁兼容性。因此，本文选择了接地共面波导作为最终的传输线结构。 文章接着聚焦于通孔设置对电路板阻抗特性的影响。通过设置不同通孔，例如图3.9所示的三种电路板，研究了通孔的分布和尺寸如何影响接地共面波导的性能。通孔的存在可以连接上下两层的地平面，可能影响信号完整性，并需要通过电磁仿真进行详细分析。 最后，文章提到了SoC芯片在无线通信终端设备中的核心地位，特别是射频部分的测试挑战。SoC芯片的测试分为特征描述阶段和量产阶段，分别对应不同的测试方法，如实验室中的bench测试和自动测试设备（ATE）测试。射频部分的测试涉及信号完整性、电磁兼容性和复杂的基带算法，是SoC芯片测试中的难点。 本文重点在于结合电磁仿真技术和无线通信SoC芯片测试的实际问题，优化PCB设计，确保在满足射频性能的同时，兼顾制造可行性和成本效益。通过对不同传输线结构的选择和通孔设置的仿真，为无线通信设备的SoC芯片提供了一种有效的测试和设计策略。