Teknologi Microwave - Keuntungan lapisan tembaga PCB laminat dari perspektif antena

Yang dipanggil tumpahan tembaga adalah untuk menggunakan ruang yang tidak digunakan pada PCB yang buta dan dikubur melalui kilang papan sirkuit sebagai permukaan rujukan, dan kemudian mengisinya dengan tembaga solid. Kawasan tembaga ini juga dipanggil penuh tembaga. Kepentingan penutup tembaga adalah untuk mengurangi pengendalian wayar tanah dan meningkatkan kemampuan anti-gangguan; mengurangi turun tegangan dan meningkatkan efisiensi bekalan kuasa; sambungan dengan wayar tanah juga boleh mengurangi kawasan loop. Juga untuk menjadikan PCB tidak terganggu sebanyak mungkin apabila tentera, kebanyakan penghasil PCB juga memerlukan perancang PCB untuk mengisi kawasan terbuka PCB dengan tembaga atau wayar tanah seperti grid. Jika tembaga tidak dikendalikan dengan betul, ia akan Sama ada keuntungan atau kerugian dibalas atau hilang, adakah penutup tembaga "keuntungan melebihi kelemahan" atau "kelemahan melebihi kelemahan"?

Hasil pengukuran berikut dicapai menggunakan sistem imbas gangguan elektromagnetik EMSCAN. EMSCAN membolehkan kita melihat distribusi medan elektromagnetik dalam masa sebenar. Ia mempunyai 1,218 sond dekat medan dan menggunakan teknologi penukaran elektronik untuk imbas medan elektromagnetik yang dijana oleh PCB pada kelajuan tinggi. Ia adalah satu-satunya sistem pengimbas medan elektromagnetik dekat medan di dunia yang menggunakan antena array dan teknologi pengimbas elektronik, dan ia juga satu-satunya sistem yang boleh mendapatkan maklumat medan elektromagnetik lengkap objek yang diukur.

Mari kita lihat kes sebenar. Pada PCB berbilang lapisan, jurutera buta yang terkubur melalui kilang papan sirkuit meliputi bulatan tembaga di sekitar PCB, seperti yang dipaparkan dalam Figur 1. Dalam proses penutup tembaga ini, jurutera hanya meletakkan beberapa botol pada permulaan kulit tembaga, dan menyambung kulit tembaga ke lapisan tanah. Tiada botol di tempat lain.

Dalam kes frekuensi tinggi, kapasitas yang disebarkan kabel pada papan sirkuit cetak akan bermain peran. Apabila panjang lebih dari 1/20 panjang gelombang yang sepadan dengan frekuensi bunyi, kesan antena akan berlaku, dan bunyi akan dikeluarkan melalui kawat.

Dari hasil pengukuran sebenar di atas, terdapat sumber gangguan 22.894MHz pada PCB yang buta dikubur melalui kilang papan sirkuit, dan lapisan tembaga yang ditetapkan adalah sangat sensitif kepada isyarat ini, dan isyarat diterima sebagai "antena menerima". Pada masa yang sama, lembaran tembaga bertindak sebagai "antena penghantaran" untuk mengeluarkan isyarat gangguan elektromagnetik kuat ke luar.

Kita tahu bahawa hubungan antara frekuensi dan panjang gelombang adalah f = C/Î".

Dalam formula, f ialah frekuensi, unit ialah Hz, λ ialah panjang gelombang, unit ialah m, dan C ialah kelajuan cahaya, yang sama dengan 3*108 m/s. Untuk isyarat 22.894MHz, panjang gelombang λ ialah: 3*108/22.894M=13 meter. λ/20 adalah 65cm.

Sampah PCB ini terlalu panjang, melebihi 65cm, yang membawa kepada kesan antena.

Pada masa ini, dalam PCB kita, cip dengan pinggir naik kurang dari 1ns biasanya digunakan. Anggap pinggir naik cip ialah 1ns, frekuensi gangguan elektromagnetik yang dijana oleh ia akan sama tinggi dengan fknee = 0.5/Tr = 500MHz. Untuk isyarat 500MHz, panjang gelombang ialah 60cm, λ/20=3cm. Dengan kata lain, kawat panjang 3cm pada PCB mungkin membentuk "antena".

Oleh itu, dalam sirkuit frekuensi tinggi, jangan fikir jika anda menyambungkan tanah di suatu tempat ke tanah, ini adalah "tanah". Pastikan untuk menekan lubang dalam kawat dengan pitch kurang daripada λ/20 ke "tanah yang baik" dengan pesawat tanah papan berbilang lapisan.

Untuk litar digital umum, pada jarak 1 cm hingga 2 cm, perforasikan "penuhian tanah" permukaan komponen atau permukaan soldering untuk mencapai pendaratan yang baik dengan pesawat tanah, untuk memastikan "penuhian tanah" tidak akan menghasilkan kesan "buruk".

Oleh itu, kami memperluas perkara yang berikut:

Jangan laksanakan tembaga di kawasan terbuka lapisan tengah papan berbilang lapisan. Kerana sukar untuk anda membuat tembaga ini "mendarat yang baik"

Walaupun berapa banyak sumber kuasa yang ada pada PCB, ia disarankan untuk menggunakan teknologi pemisahan kuasa dan hanya menggunakan satu lapisan kuasa. Kerana bekalan kuasa sama dengan tanah, ia juga adalah "pesawat rujukan". Pemasangan "baik" antara bekalan kuasa dan tanah dicapai melalui sejumlah besar kondensator penapis. Di mana tiada kondensator penapis, tiada "grounding".

Logam di dalam peralatan, seperti radiator logam, garis kuasa logam, dll., mesti "mendarat yang baik".

Blok logam penyebaran panas dari regulator tiga terminal mesti mendarat dengan baik.

Jalur isolasi tanah dekat oscilator kristal mesti mendarat dengan baik.

Kesimpulan: Jika masalah pendaratan tembaga pada PCB ditangani dengan betul, ia mesti "pros melebihi kelemahan". Ia boleh mengurangkan kawasan kembali garis isyarat dan mengurangkan gangguan elektromagnetik luaran isyarat.