為什(shí)麼要(yào)嘗試(shì)最大化(huà)RF PCB中(zhōng)的接地過孔數量？
我無法找到(dào)解(jiě)釋為(wéi)什(shí)麼人們想要沿著銅跡綫（或(huò)PCB上(shàng)的任(rèn)何地(dì)方）放(fàng)置盡可能多(duō)的通(tōng)孔（~50），這些通孔(kǒng)傳輸高頻RF（100 MHz至GHz）信(xìn)號。
在我的情(qíng)況(kuàng)下，我(wǒ)的(dí)電路(lù)板(bǎn)兩側有兩個(gè)地(dì)平(píng)麵（傾倒）。我的(dí)直覺是，不管怎(zěn)樣，通過過(guò)孔，你在(zài)兩個地(dì)平麵之(zhī)間(jiān)產生了一(yī)個(gè)相互(hù)接(jiē)地(dì)，這樣就(jiù)沒(méi)有(yǒu)信號(hào)從(cóng)沿著(zhuó)PCB邊緣(yuán)從(cóng)頂部(bù)接地(dì)平(píng)麵傳遞(dì)到底部接(jiē)地平麵(miàn)。
這是因(yīn)為PCB周(zhōu)邊就(jiù)像是RF泄漏電流(liú)的環路。為(wéi)了(liǎo)最(zuì)小(xiǎo)化感應電(diàn)流(liú)環(huán)，必(bì)須(xū)提供“快捷(jié)方(fāng)式(shì)”，以便兩個(gè)平麵(miàn)可(kě)以(yǐ)直接接(jiē)觸？我對(duì)嗎(má)？
它與(yǔ)阻(zǔ)抗有關。對於(yú)高(gāo)頻(pín)信號，如(rú)果必(bì)須長(cháng)距離地從一(yī)塊GND銅走(zǒu)到另(lìng)一(yī)塊GND銅，它(tā)將(jiāng)經(jīng)歷(lì)高阻抗，因此(cǐ)可能產(chǎn)生(shēng)電壓。換(huàn)句話說，對於高(gāo)頻(pín)，除非存在短路(lù)徑，否(fǒu)則(zé)GND不是(shì)真正的GND。因(yīn)此，有(yǒu)時您需(xū)要(yào)添加(jiā)過(guò)孔(kǒng)以(yǐ)將不同(tóng)的GND銅綫縫合在一起。
@mkeith很(hěn)好(hǎo)解(jiě)釋(shì) - 我想你應(yīng)該(gāi)回答這(zhè)個問題。哦，也許還(huán)可以(yǐ)補充一下，它有(yǒu)時會在痕(hén)跡(jì)周圍(wéi)形成一個地麵(miàn)“籠(lóng)子(zǐ)”（用(yòng)於(yú)屏(píng)蔽）。
@mkeith為什麼更(gēng)高頻(pín)率(shuài)的阻抗(kàng)更高，這(zhè)被(bèi)稱(chēng)為趨(qū)膚效應，表(biǎo)麵上的(dí)渦流(liú)減少(shǎo)了電流(liú)流動(dòng)的趨膚(fū)深度？
@JonathanS。它形成一個籠子，是因(yīn)為(wéi)所(suǒ)有附(fù)近(jìn)的(dí)雜(zá)散(sàn)電流(liú)或場隻影響底(dǐ)部地平麵？
我覺得一流的答(dá)案對我(wǒ)來說(shuō)太過分(fēn)了(liǎo)。我有工作(zuò)和家庭(tíng)。基本思(sī)想(xiǎng)是，如果返(fǎn)回(huí)電流必須沿(yán)著(zhuó)長(cháng)路(lù)徑(jìng)或(huò)繞過(guò)某些東西，則存在電感(gǎn)，並且即使路(lù)徑(jìng)的(dí)直(zhí)流(liú)電阻低(dī)，該路徑(jìng)在(zài)高頻處(chǔ)的阻(zǔ)抗(kàng)也將(jiāng)很(hěn)高
你實際上(shàng)在談(tán)論(lùn)兩件(jiàn)截然不同(tóng)的(dí)事情。其(qí)中一個是通過縫合，是(shì)一種網格狀(zhuàng)的過孔(kǒng)圖(tú)案(àn)，您(nín)可能(néng)會看(kàn)到連(lián)接(jiē)兩(liǎng)個地(dì)平麵(miàn)。
另一個是通過(guò)柵(zhà)欄，是完全(quán)圍繞(rào)所(suǒ)有(yǒu)側麵的(dí)RF跡綫的過(guò)孔，除(chú)了可以終(zhōng)止於天綫或(huò)類似物的末端。
現在(zài)，在(zài)任(rèn)何 PCB上，無論是攜帶(dài)DC還(huán)是5GHz信號(hào)，都可(kě)以將地平麵與某種常(cháng)規模式(shì)（在合(hé)理範圍內，您(nín)可以(yǐ)根(gēn)據(jù)自己的喜(xǐ)好做到這一點(diǎn)）拼接(jiē)在一起。它確保任何可能未(wèi)被注意(yì)到(dào)的銅(tóng)島實際上都(dū)接地（它發生在我們(mén)最好的地(dì)方(fāng)），確保一切(qiē)都(dū)有盡可能(néng)短的接地路徑，並且通常將(jiāng)地麵(miàn)保(bǎo)持為地麵。
現在(zài)，地麵在(zài)高(gāo)頻時(shí)不(bù)是特(tè)別有用的(dí)概(gài)念。即(jí)使(shǐ)在(zài)DC，也有(yǒu)地麵(miàn)返(fǎn)回電(diàn)流(liú)流過(guò)你(nǐ)的地平麵，銅確(què)實有一(yī)點阻(zǔ)力。地麵(miàn)隻是一(yī)個幻想(xiǎng)，沒有(yǒu)任何神奇的(dí)銅板(bǎn)在每(měi)個(gè)點都(dū)具有相同的潛(qián)力(lì)。接地(dì)隻(zhī)是意味著我們(mén)試圖(tú)保(bǎo)持接近(jìn)相同的電位(wèi)，並取得不同(tóng)程度的成功(gōng)，並(bìng)選(xuǎn)擇此(cǐ)電位(wèi)作(zuò)為我們(mén)電路其餘(yú)部(bù)分(fēn)的(dí)0V參考(kǎo)電壓(yā)。
然而，隻要任何(hé)電流開(kāi)始流動，它就會在銅流過的電(diàn)流上產(chǎn)生(shēng)電(diàn)壓，既(jì)可(kě)以(yǐ)將電(diàn)流(liú)擴(kuò)散出去(qù)，也可(kě)以使我們的地麵(miàn)“反彈”，這(zhè)取(qǔ)決(jué)於PCB的(dí)哪(nǎ)個(gè)部分你(nǐ)看著，而(ér)且......沒(méi)有(yǒu)任何東西(xī)真(zhēn)的有同(tóng)樣(yàng)的(dí)潛(qián)力。即使是(shì)地麵(miàn)。通(tōng)過縫(féng)合(hé)被認為是一種(zhǒng)“最(zuì)佳實踐”，並(bìng)且(qiě)通過低成本(běn)的方(fāng)式確(què)保地麵在(zài)地(dì)麵(miàn)的(dí)一(yī)部分與另一(yī)部分之間(jiān)的電(diàn)壓電勢等方麵更(gēng)緊(jǐn)密地(dì)耦合等。
就像他們說的那(nà)樣(yàng)，你永遠不會有(yǒu)太多的(dí)接(jiē)地引(yǐn)腳。它也適(shì)用(yòng)於接(jiē)地(dì)過(guò)孔。
過孔的(dí)另一個(gè)重要(yào)用(yòng)途是(shì)熱性(xìng)能。Vias作為相當(dāng)好的(dí)導熱體，肯(kěn)定比FR4好(hǎo)得多。每當過(guò)孔用於熱性能時，您通常會(huì)看(kàn)到它(tā)們(mén)的包裝(zhuāng)盡可能合理(lǐ)，覆蓋(gài)了一(yī)塊(kuài)銅板(bǎn)，當電路板通電時，銅(tóng)板(bǎn)會被燒(shāo)壞。即使(shǐ)在(zài)更適度(dù)的(dí)需(xū)求(qiú)中(zhōng)，幾乎總是優選的是具有比較少的(dí)熱耦合更緊密的(dí)PCB。如果PCB上的溫度(dù)更(gēng)相似，那麼(mó)所有(yǒu)隨(suí)溫度漂移的東西（幾乎是電(diàn)路板(bǎn)上(shàng)的所(suǒ)有(yǒu)東西(xī)）都(dū)會漂移(yí)在(zài)一起。
現在(zài)，對於RF板，情況(kuàng)有所(suǒ)不同。換句話說(shuō)，返回電(diàn)流不再真正給(gěi)你(nǐ)的(dí)地平麵(miàn)留下了(liǎo)麻煩(fán)。在低(dī)頻(pín)時，我(wǒ)們的(dí)接地(dì)回(huí)路電(diàn)流(liú)有(yǒu)點擴散，並(bìng)采用(yòng)最短的(dí)幾(jī)何(hé)路徑到達最(zuì)低點的(dí)電(diàn)位(wèi)（使我們(mén)的(dí)地(dì)平麵接地(dì)的(dí)東西(xī)，就像(xiàng)電源的地麵，電(diàn)池一樣）。
在(zài)均匀(yún)的(dí)適(shì)度頻率(shuài)下，接地(dì)返回(huí)電(diàn)流由(yóu)阻抗的無功分(fēn)量(liáng)控製。復阻抗的電抗（虛部）是阻抗(kàng)的(dí)量度，這(zhè)是由於電(diàn)路中的(dí)各種(zhǒng)元素以給(gěi)定的速(sù)率存(cún)儲(chǔ)能量(liáng)，與電(diàn)阻(zǔ)（實(shí)際(jì)）分量(liáng)相反(fǎn)，電阻(zǔ)（實際）分量隻(zhī)是由(yóu)能量消(xiāo)耗(hào)引起的(dí)阻抗。一(yī)定(dìng)的比率。
電抗是(shì)頻(pín)率相關的，因為存儲(chǔ)的(dí)能量不僅僅(jǐn)消(xiāo)失(shī)了，它將返回(huí)到(dào)電路(lù)中(zhōng)，事物擺(bǎi)動的速度將決定在(zài)它到達(dá)之(zhī)前(qián)存儲多(duō)少(shǎo)時間（以及(jí)因(yīn)此需(xū)要(yào)多(duō)少(shǎo)能量）隨(suí)著下(xià)一(yī)個(gè)擺(bǎi)動而(ér)釋放(fàng)。
電抗始終(zhōng)歸因於(yú)存(cún)儲(chǔ)在電場(cháng)中或磁場(cháng)中的(dí)兩種(zhǒng)能量(liáng)。並且(qiě)電容和電(diàn)感(gǎn)僅僅(jǐn)是(shì)衡(héng)量(liáng)在電場(cháng)或磁場中存(cún)儲能量的能力的量度。現(xiàn)在一(yī)切都開始(shǐ)走到了一(yī)起，你不是嗎？
電(diàn)流(liú)將遵循(xún)阻抗最(zuì)小的路徑。隨著頻率的增加，我們的(dí)返回電(diàn)流(liú)越來(lái)越需要最小(xiǎo)化(huà)正電流和(hé)接(jiē)地(dì)返回(huí)電(diàn)流(liú)之(zhī)間形成的電(diàn)感和電(diàn)容。它希(xī)望最小化(huà)能夠在寄生物(wù)中(zhōng)存儲多少能量。
我們的(dí)接地(dì)電流將盡可(kě)能(néng)地(dì)在原(yuán)始電流(liú)的路徑下(xià)直接(jiē)流(liú)動。
正(zhèng)如(rú)您所(suǒ)看(kàn)到(dào)的(dí)，100MHz對(duì)我(wǒ)們(mén)提(tí)供的漂亮的(dí)短(duǎn)接地(dì)路(lù)徑不(bù)感興趣。事實上，它完全忽(hū)略(lüè)了它們。
這就(jiù)是為(wéi)什麼射(shè)頻板上的(dí)通孔(kǒng)縫合和圍(wéi)欄(lán)完全不同(tóng)於(yú)與地麵相關或保持(chí)良(liáng)好地電(diàn)位的原(yuán)因(yīn)。是的(dí)，我終於要回答(dá)你的問(wèn)題(tí)！
我(wǒ)們通常稱(chēng)為無綫(xiàn)電(diàn)波的亞~300GHz範圍的電(diàn)磁(cí)波是電(diàn)荷載(zǎi)流(liú)子(zǐ)加(jiā)速(sù)的(dí)結果。無(wú)論何(hé)時加(jiā)速(sù)任何(hé)電荷載流(liú)子，都(dū)會發出電(diàn)磁波(bō)，由(yóu)於某些超(chāo)出此範圍的嚴重(zhòng)物理學，它會包(bāo)含一(yī)點(diǎn)能(néng)量，動量(liáng)和(hé)角動量，並且(qiě)輻射(shè)恰到好處以(yǐ)保存它(tā)們(mén)。當(dāng)然(rán)，它(tā)可(kě)以與(yǔ)遠距(jù)離(lí)電荷載流子相互作用，並且該動量，角動量和能(néng)量可(kě)以被(bèi)傳遞(dì)回其(qí)他(tā)電(diàn)荷(hé)載流子，從而(ér)使它(tā)們加(jiā)速(sù)。當(dāng)然(rán)，這(zhè)是所有無(wú)綫(xiàn)電(diàn)技術(shù)的物(wù)理(lǐ)基(jī)礎(chǔ)。
對(duì)於(yú)要加速的(dí)電荷(hé)載(zǎi)體(tǐ)，必須是移動(dòng)的。換(huàn)句(jù)話(huà)說，我們需(xū)要(yào)指揮。
這裏(lǐ)可(kě)怕的(dí)事(shì)實是，所有(yǒu)導(dǎo)電的(dí)東西(xī)都是天(tiān)綫(xiàn)，並(bìng)且很快(kuài)就會輻射(shè)和拾取幾乎所(suǒ)有頻率(shuài)足夠高(gāo)的(dí)頻率(shuài)，以使(shǐ)波長足(zú)夠小以(yǐ)適(shì)合(hé)所(suǒ)述(shù)導體。
我(wǒ)們唯一(yī)真正的(dí)防(fáng)御措(cuò)施是(shì)使(shǐ)我們所(suǒ)有的(dí)導電路徑都太短(duǎn)而不(bù)能在感(gǎn)興(xīng)趣的(dí)頻(pín)率上成為(wéi)有效的散熱器(qì)。
因此，最佳做(zuò)法是(shì)在RF板上切(qiē)換任(rèn)何銅(tóng)澆注(zhù)，其中(zhōng)過(guò)孔間距至少為目標(biāo)最(zuì)高(gāo)頻率(shuài)的λ/ 10的(dí)λ/ 10，即λ/ 10。最(zuì)小。如果可(kě)能(néng)，您真的(dí)希望以(yǐ)網(wǎng)格模式瞄準過孔中的λ/ 20間距。
這將(jiāng)我們帶(dài)到(dào)最可(kě)怕的(dí)部分，可以說(shuō)是(shì)最(zuì)重要的(dí)刺激因素和通過柵(zhà)欄背後的(dí)主要推(tuī)動力(lì)：一(yī)切都(dū)不(bù)是電荷(hé)載體(tǐ)的指揮(huī)......
......是一(yī)個(gè)很棒的電(diàn)磁波(bō)導(dǎo)體。
這(zhè)是正(zhèng)確的(dí)，我們稱之為絕緣體，電介質(zhì)的(dí)所有(yǒu)東西，包(bāo)括(kuò)真空(kōng)或(huò)漂亮的PTFE電綫絕(jué)緣層(céng)或我(wǒ)們(mén)PCB的(dí)FR4層(céng)壓板(bǎn) - 它(tā)們都是導體(tǐ)用於電(diàn)流，但(dàn)用於電磁(cí)波(bō)。它們(mén)是電磁(cí)波的導(dǎo)體(tǐ)。另(lìng)一(yī)方麵(miàn)，導體是(shì)電磁(cí)波的絕緣體（反射(shè)器可能是(shì)更(gēng)好的類(lèi)比）。
如果你有(yǒu)有綫電(diàn)視(shì)或互聯網，你就熟(shú)悉那些攜(xié)帶它(tā)的75ΩRG6或RG59同(tóng)軸(zhóu)電(diàn)纜並讓它(tā)工作。看一下橫截麵，您會(huì)看到屏蔽編織(zhī)層(céng)和單個(gè)中心(xīn)導體之間的(dí)白(bái)色(sè)材料(liào)。那(nà)是介電(diàn)泡沫。沿著該(gāi)電(diàn)纜傳(chuán)輸的(dí)信號不是由銅導體承載的(dí)，它(tā)們由(yóu)白(bái)色(sè)泡沫(mò)攜(xié)帶(dài)。同軸電纜(lǎn)不(bù)是(shì)常規(guī)的舊導電(diàn)電(diàn)纜。同軸(zhóu)電纜是(shì)波導。
當頻率變(biàn)得(dé)足(zú)夠高(gāo)以至於波長與PCB上的(dí)銅特(tè)征大(dà)小(xiǎo)相(xiāng)似時(shí)，你(nǐ)必(bì)須打一場(cháng)持久(jiǔ)的(dí)戰鬥，以便將所有(yǒu)這(zhè)些(xiē)電磁(cí)波瓶裝起來並(bìng)移(yí)動到(dào)你希望(wàng)它(tā)們(mén)去的地方(fāng)而(ér)不(bù)是你不(bù)去(qù)的(dí)地方。並且他們將(jiāng)愉(yú)快(kuài)地穿(chuān)過(guò)你的PCB的美味介電芯(xīn)，由(yóu)FR4製(zhì)成，一(yī)直到電(diàn)路(lù)板的(dí)側(cè)麵，像(xiàng)地獄(yù)般(bān)的(dí)小搖(yáo)擺蝙(biān)蝠一(yī)樣(yàng)散(sàn)發出(chū)來。
你的兩架地麵飛機(jī)將成為(wéi)優秀(xiù)的波導(dǎo)！它們(mén)會(huì)在離(lí)開電(diàn)路(lù)板(bǎn)一(yī)側(cè)的途中在它們之(zhī)間反彈，並且(qiě)可(kě)能直接(jiē)進入FCC認(rèn)證中使用(yòng)的(dí)RF測(cè)量(liáng)設備，您將要失敗。
因此，我(wǒ)們鋪設的(dí)通(tōng)孔網(wǎng)格(gé)間隔比(bǐ)我們需要擔心(xīn)的最(zuì)短波長更緊密(mì)。不小(xiǎo)於(yú)λ/ 10，但更好(hǎo)的λ/ 20。就(jiù)像微(wēi)波爐(lú)門上(shàng)的柵格一(yī)樣，這些過孔包(bāo)裝(zhuāng)得太(tài)緊，這些(xiē)波浪不會泄(xiè)漏出來。
通過擊(jī)劍是(shì)出於同樣的原因，但(dàn)通常(cháng)是因(yīn)為我們(mén)實際(jì)上是在(zài)試(shì)圖(tú)輻(fú)射(shè)一(yī)些波(bō)浪(làng)，但是我(wǒ)們希望(wàng)將它們(mén)裝瓶，直到(dào)它們(mén)可(kě)以(yǐ)通過(guò)某種(zhǒng)天綫特征(zhēng)或我(wǒ)們想要(yào)的任何方(fāng)式逃脫。通(tōng)常(cháng)情(qíng)況下，通過柵(zhà)欄(lán)也可(kě)以作為波導的(dí)外部(bù)部分，如(rú)果您願意，也可以像平麵同軸(zhóu)電纜(lǎn)一(yī)樣。除(chú)了仔細計算(suàn)的(dí)微帶剝離(lí)尺(chǐ)寸(cùn)之外，間(jiān)隙(xì)也很重要。
無論(lùn)如何，最後回答(dá)你(nǐ)的(dí)問題：所有這(zhè)些(xiē)過濾(lǜ)都(dū)是(shì)為(wéi)了保持(chí)晃(huǎng)動(dòng)。