Przez ogrodzenia do redukcji szumów anteny chipowej?

21

Pracuję na 4-warstwowej płytce drukowanej, która ma moduł Wi-Fi i antenę chipową, antena jest umieszczona w rogu płytki drukowanej, a miedź pod nią jest usuwana. Widzę, że za pomocą płotów zastosowano płytę zabezpieczającą ten sam moduł, ale projekt odniesienia niewiele o nim mówi, więc zastanawiałem się, jak one działają? ile potrzebuję za pośrednictwem? ich umiejscowienie, rozmiary i odstępy między nimi?

To jest tablica ratunkowa wprowadź opis zdjęcia tutaj

To jest mój obecny projekt wprowadź opis zdjęcia tutaj

Edycja: To jest projekt odniesienia dla modułu wprowadź opis zdjęcia tutaj

Edytować:

Oprócz odniesień w odpowiedzi znalazłem również artykuł, który wspomina o płotach w projektowaniu RF, i zawiera pewne oceny różnych układów, sekcja obciążenia o wysokiej gęstości RF sekcja 4.3. Uziemienie poprzez ocenę ekranowania

Ponadto obliczyłem odstęp między przelotkami dla 2,4 GHz na około 100 mil.

mux
źródło
Kilka dni temu miałem to samo pytanie. Nigdy nie znalazłem prawdziwej odpowiedzi z teorią na poparcie, ale znalazłem wiele rekomendacji. Wydaje mi się, że nie mogę teraz znaleźć dokumentu, ale wymyśliłem odstęp 15 mil na przelotach.
Jason
@Jason Przestrzegałem projektu referencyjnego, jak mogłem, dużo mówi o odstępach między anteną a miedzianymi wylewami, ale nic o via, czy powiedziałbyś, że to, co tu mam, jest wystarczająco dobre? i czy możesz przesłać mi link do swojego pytania?
mux
Z łatwością możesz uniknąć kodu pośredniczącego w L1. Przesuń L3 bliżej anteny chipowej i ustaw L1 w lewo względem ścieżki. Mały szczegół, ale może mieć duży wpływ.
Jesus Castane

Odpowiedzi:

14

Najczęściej cytowany artykuł na ten temat, jaki mogłem znaleźć, to techniki projektowania płytek drukowanych w celu zapewnienia najniższej ceny zgodności EMC Część 1 (nie za darmo).

Chociaż część, którą jesteś zainteresowany, jest zwięźle cytowana w Najlepszych praktykach w projektowaniu płytek drukowanych :

Armstrong zaleca szycie w nie więcej niż λ / 20, przy długości karczków nie dłuższej niż to. Jest to w rzeczywistości bardzo dobra zasada przy łączeniu dowolnego wypełnienia podłoża z płaszczyzną podłoża w projekcie wielowarstwowym. λ jest długością fali najwyższej częstotliwości znaczącej dla projektu (przy założeniu częstotliwości 1 GHz, jeśli nie wiadomo) gdzie

f = C / λ

Uwaga: C (prędkość światła) wyniesie ok. 60% prędkości w przestrzeni swobodnej dla promieniowania elektromagnetycznego propagowanego przez dielektryczną płytkę drukowaną FR4.

Inna uwaga techniczna powtarza tę zasadę:

Powszechną zasadą jest umieszczanie przelotek ściegów nie dalej niż λ / 10, a najlepiej tak często jak λ / 20.

I podaje kilka dobrych powodów, dla których miałby chcieć korzystać z szycia / płotów:

Istnieje wiele powodów, dla których warto używać podłoża poprzez szycie na wielowarstwowej płytce drukowanej. Oto niektóre z powodów:

  • Zapobieganie łączeniu się z pobliskimi śladami i zalaniem metalu.
  • Zapobieganie propagacji sygnału falowodu, ekranowanie / izolacja bloków obwodów oraz redukcja promieniowania szczelinowego z krawędzi PCB.
  • Zakończenie solidnego projektu rozdziału mocy. Zmniejszenie indukcyjności szeregowej do części aktywnych i pasywnych. Aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje na temat PDN (sieci dystrybucji mocy) w PCB, patrz [2].
  • Integralność sygnału, w szczególności dla sygnałów przechodzących przez płaszczyzny.
  • Przyczyny termiczne (nieujęte w niniejszej nocie technicznej).

W odniesieniu do konkretnego zastosowania Wytyczne dotyczące układu płytki drukowanej WirelessUSB ™ LP / LPstar Tranciever wyraźnie wyjaśniają :

Wylewanie miedzi górną i dolną warstwą zapewnia nieprzerwaną drogę powrotną. Jest to maksymalizowane przez rozmieszczenie przelotek naziemnych łączących dwie warstwy. Wewnętrzna płaszczyzna uziemienia konstrukcji 4-warstwowych zapewnia również nieprzerwaną ścieżkę powrotną poprzez połączenie obszarów miedzi, które w innym przypadku mogą być wyspami, które nie przyczyniają się do ścieżki powrotnej. Termin „zszywanie” opisuje praktykę umieszczania równomiernie rozmieszczonych przelotek wokół planszy. Ryc. 9 pokazuje dobry rozkład przelotek naziemnych, z których każdy jest oznaczony znakiem „+”. Szereg gęsto rozmieszczonych przelotek wzdłuż górnej krawędzi płytki stanowi uziemienie zastosowanej anteny i jest wymagany do maksymalizacji wydajności RF urządzenia.

embedded.kyle
źródło
2

Odległość między przelotkami powinna wynosić co najwyżej 1/4 długości fali rezonansowej. Chcesz tylko, aby antena promieniowała, a nie reszta obwodu, tj. Promieniowanie elektromagnetyczne. Otaczanie obwodów przelotami i płaszczyznami powyżej i poniżej tworzy klatkę Faradaya.

Im większy przewód przelotowy, tym lepiej jest elektrycznie lepszy, ponieważ występuje mniejsza indukcyjność i mniejszy opór.

Umiejscowienie znajduje się na obwodzie agresywnych lub wrażliwych sygnałów (utrzymujących promieniowanie na zewnątrz lub na zewnątrz).

Gorąco polecam przyjrzenie się przepisom FCC i zgodności EMI / EMC, jeśli pracujesz z RF. Rząd nie monitoruje tych rzeczy. Prawdopodobnie jest tam sporo książek o układzie RF PCB.

Podpalacz analogowy
źródło