Saya menyadari ada beberapa pertanyaan yang terkait dengan topik ini tetapi saya tidak melihat ada yang benar-benar spesifik RF.
Saya bekerja pada modul Bluetooth 2-lapisan dan saya memiliki beberapa ruang yang tidak terpakai pada lapisan atas yang saya tidak bisa memutuskan apakah mereka harus dituangkan ke tanah dengan jahitan vias ke lapisan bawah (yang terutama merupakan bidang tanah padat) atau tidak . Saya telah melakukan banyak membaca / penelitian dan tampaknya ada ide-ide yang bertentangan tentang tuangkan lapisan atas. Jadi, saya menjangkau Anda dan berharap bahwa seseorang dengan pengalaman dalam hal ini (desain papan RF merupakan nilai tambah) dapat memberi penjelasan tentang topik ini bagi saya.
Terima kasih!
Untuk orang lain yang melihat ini atau hanya tertarik di sini adalah beberapa sumber yang bagus yang menurut saya bermanfaat:
- http://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/5100#10
- http://www.eeweb.com/blog/circuit_projects/basic-concepts-of-design-an-rf-pcb-board
- http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1279446
- http://www.atmel.com/images/atmel-42131-rf-layout-with-microstrip_application-note_at02865.pdf
- http://www.icd.com.au/articles/Copper_Ground_Pours_AN2010_4.pdf
- http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?literatureNumber=swra367a&fileType=pdf
Sebagian besar sumber di atas menyebutkan tuangkan tanah, dan desain RF keseluruhan.
Jawaban:
Rekayasa RF adalah "Sihir Hitam Murni." Para pendukung akan bersikeras itu tidak, tetapi kecuali jika Anda memiliki gelar PhD dalam fisika, mungkin akan terlihat demikian. Konsep resistensi, kapasitansi, dan induktansi, yang masuk akal di DC dan frekuensi rendah (hingga beberapa MHz), benar-benar miring ketika datang ke desain dan implementasi frekuensi tinggi. Jejak dapat berperilaku lebih seperti resistor atau elemen impedansi, pembalut dan celah tampak seperti kapasitor, sudut seperti reflektor, dll. Kompleksitas penuh bahkan melampaui buku pendek tentang topik tersebut.
Jawaban singkatnya adalah, "RF" dan "2-sided PCB" jarang terdengar bersama. Sebagian besar perangkat RF (transmisi) menggunakan 4 atau lebih lapisan PCB, dan lapisan luar biasanya adalah bidang tanah. Beberapa orang akan mengatakan ini lebih karena kesalahan hati-hati, tetapi bagi seseorang yang tidak terbiasa dengan desain RF, itu bisa berarti perbedaan antara desain yang berfungsi atau tidak.
Untuk perangkat transceiver seperti Bluetooth, di dekat lokasi antena saat mentransmisikan, medan elektromagnetik yang dihasilkan dapat berpasangan dengan jejak terdekat (terutama ketika panjangnya mendekati seperempat panjang gelombang) dan menginduksi tegangan dan arus, yang menyebabkan perilaku tidak menentu. Itulah mengapa pesawat darat digunakan; untuk menyerap gelombang ini. Di dekat antena, EM paling kuat, sehingga tidak bisa diletakkan secara sewenang-wenang di sana; dimensi dan bahkan bentuk dapat menjadi sangat penting untuk pengoperasian yang benar. Lebih jauh, itu menjadi kurang masalah, karena bidang EM menghilang pada kuadrat terbalik jarak. Catatan aplikasi TI ini menyentuh beberapa detail lainnya pada frekuensi tinggi.
Saya akan mengatakan solusi yang paling praktis adalah menemukan referensi tata letak PCB untuk perangkat BT tertentu yang digunakan dan mulai dari sana. Semoga pabrikan telah menyediakannya. Sebagai perbandingan, berikut adalah gambar kecil dari salah satu desain tersebut. Itu datasheet tidak menyebutkan banyak tentang PCB, mungkin karena desainer menghabiskan banyak waktu bekerja di atasnya. PCB muncul seolah-olah itu bisa 2 sisi, tetapi ini tidak jelas. Foto yang lebih besar bisa dilihat di sini . Jejak terlihat di sisi atas dan Anda mungkin berpikir "Aaha! Saya tahu 2-sisi bisa dilakukan ..." namun beberapa hal kecil namun sangat penting terlihat:
Ada strip vias di bawah antena. Ini berjarak dekat untuk mempersingkat semua bidang EM terkuat ke tanah.
Tidak mungkin mengetahui apakah sisi kiri antena memendek di bawah logo silkscreen. Jika ya, itu mungkin antena PIFA .
Pasti ada setidaknya bidang tanah parsial di sisi sebaliknya, karena mayoritas PCB tengah gelap. Seperti yang dijelaskan Olin dalam tautan Paul di atas, beberapa pembalut kecil dan jejak di sana-sini mungkin tidak akan berarti banyak, tetapi jejak sepanjang satu inci atau sekelompok komponen non-ground-di mana pun-bagian meminta masalah.
Mikro-vias yang terlihat di beberapa jejak sisi depan kemungkinan terhubung ke bidang tanah. Ini tidak ditempatkan mau tak mau, tetapi mengisi sebanyak mungkin permukaan atas untuk mengurangi EMI di sana sebaik mungkin. (Ini adalah upaya mencoba menghasilkan perangkat yang kuat tanpa menggunakan lebih banyak lapisan.) Mungkin ada cukup banyak area permukaan atas, yang menutupi permukaan yang cukup, sehingga mencegah banyak sambungan di sana. (Pernah bertanya-tanya mengapa oven microwave memiliki lubang di pintu, tetapi tidak ada gelombang mikro yang datang? Itu karena lubangnya jauh lebih kecil daripada frekuensi (panjang gelombang), sehingga gelombang mikro tidak dapat menembusnya.)
Kemungkinan ada jejak di sisi belakang di bawah antena yang tampaknya "tidak melakukan apa-apa" atau tidak terhubung ke mana pun. Seperti kotak atau persegi panjang. Di sinilah bisnis RF yang benar-benar lucu berperan. Ingat pada frekuensi tinggi, pad dapat muncul sebagai kapasitor. Jadi jejak-jejak itu mungkin dirancang untuk memperkenalkan beberapa kapasitansi atau penggandengan secara fisik di lokasi itu, bahkan melalui PCB. Ini dapat dilakukan untuk "menghubungkan" satu bagian dari elemen beresonansi (antena) dengan yang lain, meskipun tidak ada koneksi fisik.
sumber