Technologie PCB - Comment configurer un via sur un PCB?

Je n'ai pas trouvé d'explication pour expliquer pourquoi les gens veulent placer autant de pores que possible (~ 50) le long des traces de cuivre (ou n'importe où sur le PCB) qui transmettent des signaux RF haute fréquence (100 MHz à GHz).

Dans mon cas, il y a deux plans de masse (dumping) de chaque côté de ma carte. Mon intuition est que, de toute façon, en traversant le trou, vous pouvez créer une mise à la terre mutuelle entre les deux plans de masse, de sorte qu'aucun signal ne passe du plan de masse supérieur au plan de masse inférieur le long des bords du PCB.

C'est parce que la périphérie du PCB est comme une boucle de courant de fuite RF. Pour minimiser les boucles de courant induites, un « raccourci » doit être prévu pour que les deux plans puissent être en contact direct? Ai - je raison?

Il est lié à l'impédance. Pour les signaux à haute fréquence, si vous devez parcourir une longue distance d'un morceau de cuivre GNd à un autre, il subit une impédance élevée et peut donc générer une tension. En d'autres termes, pour les hautes fréquences, GNd n'est pas vraiment GNd à moins qu'il n'y ait un court chemin. Par conséquent, parfois, vous devez ajouter des pores pour coudre différents fils de cuivre GNd ensemble.

Je pense que les réponses de première classe sont trop pour moi. J'ai un travail et une famille. L'idée de base est que si le courant de retour doit parcourir un long chemin ou contourner quelque chose, une inductance est créée, et même si la résistance continue du chemin est faible, l'impédance du chemin sera élevée à haute fréquence.

Vous parlez en fait de deux choses très différentes. L'un d'eux est par couture, qui est un motif de maille poreuse. Vous pouvez voir deux plans de masse connectés ensemble.

L'autre passe par une clôture, qui est une sorte de trou de passage qui entoure complètement les traces RF de tous les côtés, à l'exception des extrémités qui peuvent se terminer par des antennes, etc.

Maintenant, sur n'importe quel PCB, qu'il soit porteur d'un signal DC ou 5ghz, les plans de masse peuvent être assemblés avec une sorte de motif traditionnel (dans une mesure raisonnable, vous pouvez le faire à votre goût). Il garantit que toute île de cuivre qui pourrait être négligée est en fait mise à la Terre (ce qui se passe à notre meilleur endroit), que tout a le chemin de mise à la terre le plus court possible et que le sol reste généralement le sol.

Maintenant, le sol n'est pas un concept particulièrement utile à haute fréquence. Même en courant continu, il y a un retour de terre qui circule à travers le plan de masse, tandis que le cuivre a une petite résistance. Le sol n'est qu'un fantasme, aucune plaque de cuivre magique n'a le même potentiel à chaque point. La mise à la terre signifie simplement que nous essayons de rester proches du même potentiel avec différents degrés de succès et de choisir ce potentiel comme tension de référence 0v pour le reste du circuit.

Cependant, dès que tout courant commence à circuler, il crée une tension sur le courant qui traverse le cuivre, ce qui peut soit disperser le courant, soit faire rebondir notre sol, selon la partie du PCB que vous observez et... Rien n’a vraiment le même potentiel. Même le sol. La couture est considérée comme une « Meilleure pratique» qui permet d'assurer un couplage plus étroit des tensions et des potentiels entre une partie du sol et l'autre par des moyens peu coûteux.

Comme ils disent, vous n'aurez jamais trop de broches de mise à la terre. Il convient également aux trous de passage de terre.

Une autre utilisation importante de la perforation est la performance thermique. La porosité excessive, en tant que très bon conducteur thermique, est certainement beaucoup mieux que le fr4. Chaque fois que les Vias sont utilisés pour la performance thermique, vous verrez généralement qu'ils sont emballés aussi raisonnablement que possible, recouverts d'une plaque de cuivre qui brûle lorsque la carte est alimentée. Même avec des exigences plus douces, il est presque toujours préférable d'avoir un PCB plus serré et moins de couplage thermique. Si la température sur le PCB est plus similaire, tout ce qui dérive avec la température (presque tout sur la carte) dérive ensemble.

Maintenant, pour les plaques RF, la situation est différente. En d'autres termes, le courant de retour n'est plus gênant pour l'avion au sol. À basse fréquence, notre courant de boucle de terre se propage un peu et passe par le chemin géométrique le plus court pour atteindre le potentiel le plus bas (les choses qui mettent notre couche de terre à la terre, comme la terre pour l'alimentation, les batteries).

A fréquence uniforme et moyenne, le retour de masse est contrôlé par la composante réactive de l'impédance. La réactance (Partie imaginaire) de l'impédance complexe est une mesure de l'impédance. En effet, les différents éléments du circuit stockent de l'énergie à un rythme donné. Par rapport à la composante résistive (réelle), la composante résistive (réelle) est simplement l'impédance causée par la consommation d'énergie. Une certaine proportion.

La réactance est liée à la fréquence, car l'énergie stockée ne disparaîtra pas seulement, mais retournera également au circuit électrique, tandis que la vitesse à laquelle un certain objet oscillera déterminera combien de temps il a été stocké (et donc combien d'énergie il a besoin) avant d'atteindre la prochaine libération d'oscillation.

La réactance est toujours causée par deux énergies stockées dans un champ électrique ou magnétique. La capacité et l'inductance mesurent simplement la capacité de stocker de l'énergie dans un champ électrique ou magnétique. Tout commence à aller mieux maintenant, n'est - ce pas?

Le courant circulera le long du chemin où l'impédance est minimale. Comme la fréquence augmente, notre courant de retour doit minimiser l'inductance et la capacité qui se forment entre le courant positif et le courant de retour à la terre. Il espère minimiser l'énergie stockée dans le corps du parasite.

Notre courant de terre circulera aussi directement que possible sous le chemin du courant original.

Comme vous pouvez le voir, 100MHz n'est pas intéressé par les beaux chemins de terre courts que nous offrons. En fait, il les ignore complètement.

C'est pourquoi les coutures de via et les clôtures sur les plaques RF sont complètement différentes de celles qui sont mises à la terre ou qui maintiennent un bon potentiel de terre. Oui, je vais enfin répondre à vos questions!

Les ondes électromagnétiques inférieures à 300 GHz, que nous appelons généralement ondes radio, sont le résultat de l'accélération des porteurs de charge. Chaque fois qu'un porteur de charge quelconque est accéléré, une onde électromagnétique est émise. Comme certains phénomènes physiques graves vont au - delà de cette gamme, il contiendra un peu d'énergie, de momentum et de moment angulaire, et le rayonnement sera juste capable de les préserver. Bien entendu, il peut interagir avec des porteurs de charge à longue distance, et ce moment, ce moment angulaire et cette énergie peuvent être transférés vers d'autres porteurs de charge, les accélérant ainsi. Bien sûr, c'est la base physique de toutes les technologies radio.

Pour que le porteur de charge accélère, il doit être mobile. En d'autres termes, nous avons besoin d'ordres.

La terrible vérité ici est que tout ce qui conduit l'électricité est une antenne qui rayonne et capte bientôt presque tout ce qui est assez élevé pour que la longueur d'onde soit suffisamment petite pour convenir à un conducteur.

Notre seule vraie défense est de rendre tous nos chemins de conduction trop courts pour être des radiateurs efficaces aux fréquences d'intérêt.

La meilleure pratique consiste donc à Commuter toute coulée de cuivre sur la plaque radiofréquence avec un espacement des Vias d'au moins les îlots / 10 de la fréquence la plus élevée visée, c'est - à - dire les îlots / 10. Le plus petit. Si possible, vous voulez vraiment cibler les îles / 20 pas dans le trou de passage en mode grille.

Cela nous amène à la partie la plus effrayante, sans doute le stimulus le plus important et la force motrice principale derrière le passage de la clôture: rien n'est guidé par un porteur de charge...

... est un bon guide d'ondes électromagnétiques.

C'est vrai, tout ce que nous appelons isolant, diélectrique, y compris le vide ou la belle isolation de fil PTFE ou notre stratifié PCB fr4, qui sont tous des conducteurs de courant électrique, mais pas d'ondes électromagnétiques. Ce sont des conducteurs d'ondes électromagnétiques. D'autre part, les conducteurs sont des isolants pour les ondes électromagnétiques (un réflecteur pourrait être une meilleure analogie).

Si vous avez la télévision par câble ou Internet, vous connaissez les 75 câbles coaxiaux RG6 ou RG59 qui peuvent transporter le téléviseur et le faire fonctionner. En regardant en coupe transversale, vous verrez le matériau blanc entre la tresse de blindage et le conducteur central unique. C'est une mousse diélectrique. Le signal transmis le long du câble n'est pas porté par un conducteur en cuivre, mais par une mousse blanche. Le câble coaxial n'est pas un câble conducteur traditionnel à l'ancienne. Le câble coaxial est un tube guide d'ondes.

Lorsque la fréquence devient suffisamment élevée et que la longueur d'onde est similaire à la taille caractéristique du cuivre sur le PCB, vous devez mener une bataille durable pour séquestrer toutes ces ondes électromagnétiques et les déplacer là où vous le souhaitez, pas là où vous ne le souhaitez pas. Localisation Ils se promèneront avec plaisir à travers le délicieux noyau diélectrique du PCB en fr4 jusqu'aux côtés de la carte, dégageant comme un enfer l'odeur d'une petite chauve - souris.

Vos deux plans de sol seront d'excellents guides d'ondes! Sur le chemin de quitter le côté de la carte, ils rebondissent entre eux et peuvent aller directement à l'appareil de mesure RF utilisé dans la certification FCC et vous échouerez.

Par conséquent, l'espacement des mailles des pores que nous posons est plus serré que les longueurs d'onde les plus courtes dont nous devons nous inquiéter. Pas moins de 10 îles, mais mieux encore 20. Tout comme les grilles sur les portes à micro - ondes, ces trous de passage sont trop serrés pour que ces ondes ne fuient pas.

Le passage à travers la clôture est également pour la même raison, mais généralement parce que nous essayons de rayonner certaines ondes, mais nous voulons les mettre dans des bouteilles jusqu'à ce qu'elles puissent s'échapper par une sorte de fonction d'antenne ou tout ce que nous voulons. Dans des circonstances normales, la clôture peut également être utilisée comme l'extérieur du Guide d'ondes, et si vous le souhaitez, elle peut également fonctionner comme un câble coaxial plat. En plus de calculer soigneusement la taille de pelage de la microbande, les lacunes sont également importantes.

Quoi qu'il en soit, la réponse finale à votre question est la suivante: tous ces filtres doivent être constamment secoués.