Я понимаю, что есть некоторые вопросы, связанные с этой темой, но я не видел ни одного, действительно относящегося к радиочастотам.
Я работаю над двухслойным модулем Bluetooth, и у меня есть несколько неиспользуемых пространств на верхнем слое, которые я не могу решить, должны ли они быть залиты землей с переходными отверстиями к нижнему слою (который в основном представляет собой твердую плоскость заземления) или нет . Я много читал / исследовал, и, кажется, есть противоречивые идеи о заливке верхнего слоя грунта. Итак, я обращаюсь к вам, ребята, и надеюсь, что кто-то с опытом в этом (дизайн ВЧ-плат будет плюсом) может пролить свет на эту тему для меня.
Спасибо!
Для всех, кто изучает это или просто интересуется, вот несколько хороших ресурсов, которые я нашел полезными:
В большинстве приведенных выше источников упоминается заливка грунта и общий дизайн радиочастот.
RF Engineering — это «Чистая черная магия». Сторонники будут настаивать на том, что это не так, но если у вас нет докторской степени по физике, вам, вероятно, так и будет казаться. Понятия сопротивления, емкости и индуктивности, которые имеют смысл при постоянном токе и низких частотах (до нескольких МГц), совершенно искажаются, когда речь идет о высокочастотном проектировании и реализации. Следы могут вести себя скорее как резисторы или импедансные элементы, контактные площадки и зазоры кажутся конденсаторами, углы — отражателями и т. д. Все сложности выходят за рамки даже короткой книги по этой теме.
Короткий ответ: «РЧ» и «двухсторонняя печатная плата» редко встречаются вместе. В большинстве радиочастотных (передающих) устройств используется печатная плата с 4 или более слоями, а внешние слои обычно представляют собой заземляющие слои. Некоторые скажут, что это скорее ошибка из соображений предосторожности, но для тех, кто не знаком с радиочастотным дизайном, это может означать разницу между рабочим дизайном или нет.
Для приемопередающего устройства, такого как Bluetooth, создаваемое рядом с антенной при передаче электромагнитное поле может взаимодействовать с соседними дорожками (особенно если их длина приближается к четверти длины волны) и индуцировать напряжения и токи, вызывая неустойчивое поведение. Вот почему используются наземные плоскости; поглощать эти волны. Вблизи антенны ЭМ сильнее всего, поэтому их нельзя класть туда произвольно; размеры и даже форма могут иметь решающее значение для правильной работы. Чем дальше, тем меньше проблем, так как электромагнитное поле рассеивается обратно пропорционально квадрату расстояния. В этом примечании к приложению TI затрагиваются некоторые другие детали высоких частот.
Я бы сказал, что наиболее практичным решением будет найти эталонную схему печатной платы для конкретного используемого устройства BT и начать оттуда. Надеюсь, производитель сделал его доступным. Для сравнения, вот небольшая фотография одного из таких проектов. В техническом описании печатная плата почти не упоминается, вероятно, потому, что дизайнер потратил на нее много времени. Похоже, что печатная плата может быть двухсторонней, однако это неясно. Более крупное фото можно увидеть здесь . На верхней стороне видны следы, и вы можете подумать: «Ааа! Я знал, что двустороннюю печать можно сделать…» однако заметны некоторые крошечные, но очень важные вещи:
Под антенной есть полоска переходных отверстий. Они расположены близко друг к другу, чтобы закоротить все самое сильное электромагнитное поле на землю.
Невозможно определить, закоротила ли левая сторона антенны землю под шелкографическим логотипом. Если это так, это может быть антенна PIFA .
На обратной стороне определенно есть хотя бы частичная земляная пластина, так как большая часть центральной печатной платы темная. Как объясняет Олин в приведенной выше ссылке Пола, несколько небольших контактных площадок и дорожек здесь и там, вероятно, не будут иметь большого значения, но дорожка длиной в дюйм или группа незаземленных частей напрашивается на неприятности.
Микроотверстия, видимые на некоторых дорожках на передней стороне, вероятно, соединяются с заземляющей пластиной. Они не были размещены волей-неволей, а заполняют как можно большую часть верхней поверхности, чтобы максимально уменьшить электромагнитные помехи. (Это попытка создать надежное устройство без использования большего количества слоев.) Возможно, что существует достаточное количество верхних участков земли, покрывающих достаточную часть поверхности, что предотвращает большую связь там. (Вы когда-нибудь задумывались, почему микроволновая печь имеет отверстия в дверце, но через нее не проходят микроволны? Это потому, что отверстия намного меньше частоты (длины волны), поэтому микроволны не могут проникнуть через нее.)
Вероятно, на задней стороне под антенной есть следы, которые, кажется, «ничего не делают» или никуда не подключаются. Например, квадраты или прямоугольники. Вот где действительно забавный бизнес РФ вступает в игру. Помните, что на высоких частотах пэд может выглядеть как конденсатор. Таким образом, эти дорожки, вероятно, предназначены для введения некоторой емкости или физической связи в этом месте, даже через печатную плату. Это можно сделать, чтобы «соединить» одну часть резонирующего элемента (антенны) с другой, даже если физического соединения не существует.
Пол Л.
Пол Л.