Qua hàng rào để giảm nhiễu của ăng ten chip?

Tôi đang làm việc trên một PCB 4 lớp có mô-đun wifi và ăng-ten chip, ăng-ten được đặt ở góc của PCB và đồng bên dưới nó bị loại bỏ, tôi thấy rằng qua hàng rào được sử dụng trên bảng đột phá của cùng một mô-đun, nhưng thiết kế tham chiếu không nói nhiều về nó, vì vậy tôi đã tự hỏi làm thế nào chúng hoạt động? Tôi cần bao nhiêu thông qua? vị trí, kích thước và khoảng cách giữa chúng?

Đây là bảng đột phá

Đây là thiết kế hiện tại của tôi

Chỉnh sửa: Đây là thiết kế tham chiếu cho mô-đun

Chỉnh sửa:

Ngoài các tài liệu tham khảo trong câu trả lời, tôi cũng đã tìm thấy một bài viết đề cập đến hàng rào trong thiết kế RF và có một số đánh giá về các bố cục khác nhau, phần Thiết kế bảng tải RF mật độ cao 4.3. Đánh giá mặt đất thông qua

Ngoài ra, tôi đã tính khoảng cách giữa các vias cho 2,4 GHz là khoảng 100mils.

Tài liệu được trích dẫn nhiều nhất về chủ đề mà tôi có thể tìm thấy là các kỹ thuật thiết kế PCB để tuân thủ EMC chi phí thấp nhất Phần 1 (không miễn phí).

Mặc dù phần bạn quan tâm được trích dẫn ngắn gọn trong Thực tiễn tốt nhất trong thiết kế bảng mạch :

Armstrong khuyên bạn nên khâu ở mức không quá λ / 20, với độ dài còn sơ khai không dài hơn mức này. Đây thực sự là một quy tắc rất tốt để khâu bất kỳ mặt đất nào vào mặt phẳng trên thiết kế nhiều lớp. là bước sóng của tần số có ý nghĩa cao nhất cho thiết kế (giả sử tần số là 1 GHz nếu không biết) trong đó

f = C /

NB: C (tốc độ ánh sáng) sẽ xấp xỉ. 60% vận tốc không gian tự do cho bức xạ EM lan truyền qua PCB điện môi FR4.

Một lưu ý kỹ thuật khác lặp lại quy tắc này:

Nguyên tắc chung là xác định vị trí các mũi khâu không cách xa hơn λ / 10 và tốt nhất là thường xuyên như / 20.

Và đưa ra một số lý do chính đáng về lý do tại sao sẽ muốn sử dụng thông qua khâu / qua hàng rào:

Có nhiều lý do để sử dụng mặt đất thông qua khâu trên PCB đa lớp. Một số lý do là:

• Ngăn chặn khớp nối vào dấu vết gần đó và đổ kim loại.
• Ngăn chặn sự truyền tín hiệu của ống dẫn sóng, che chắn / cách ly các khối mạch và giảm bức xạ khe từ các cạnh của PCB.
• Hoàn thành một thiết kế phân phối điện mạnh mẽ. Giảm độ tự cảm loạt đến các bộ phận chủ động và thụ động. Để biết thêm thông tin chi tiết về PDN (mạng phân phối điện) trong PCB, xem [2].
• Toàn vẹn tín hiệu, đặc biệt cho các tín hiệu mà các mặt phẳng chuyển tiếp.
• Lý do nhiệt (không được đề cập trong ghi chú công nghệ này).

Đối với ứng dụng cụ thể của bạn, Nguyên tắc bố trí PCB của WirelessUSB ™ LP / LPstar Tranciever nêu rõ lý do rõ ràng hơn:

Các lớp đồng trên cùng và dưới cùng cung cấp một đường dẫn không bị gián đoạn. Điều này được tối đa hóa bằng cách phân phối vias mặt đất kết nối hai lớp. Mặt phẳng mặt đất bên trong của các thiết kế 4 lớp cũng cung cấp đường trở lại không bị gián đoạn bằng cách kết nối các khu vực bằng đồng có thể là những hòn đảo không đóng góp vào đường trở về. Thuật ngữ này thông qua khâu khâu mô tả thực hành đặt các vias cách đều nhau trên bảng. Hình 9 cho thấy sự phân phối tốt các vias mặt đất với mỗi vi được đánh dấu bằng dấu '+'. Hàng vias phân bố dày đặc hơn dọc theo cạnh trên của bảng là mặt đất ăng ten được áp dụng và được yêu cầu để tối đa hóa hiệu suất RF của thiết bị.

Khoảng cách giữa các vias nên bằng 1/4 bước sóng cộng hưởng của bạn nhiều nhất. Bạn chỉ muốn ăng-ten của bạn phát ra, chứ không phải phần còn lại của mạch, tức là bức xạ điện từ. Bao quanh các mạch với vias và máy bay ở trên và dưới tạo ra một lồng Faraday.

Lớn hơn thông qua luôn luôn tốt hơn về điện vì có ít điện cảm và ít điện trở hơn.

Vị trí là xung quanh chu vi của các tín hiệu tích cực hoặc nhạy cảm của bạn (giữ bức xạ trong hoặc ngoài).

Tôi đặc biệt khuyên bạn nên xem xét các quy định của FCC và tuân thủ EMI / EMC nếu bạn đang làm việc với RF. Chính phủ không giám sát những thứ này. Có lẽ có một số lượng lớn các sách bố trí RF PCB ngoài kia.