Via des clôtures pour la réduction du bruit d'une antenne à puce?


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Je travaille sur un PCB à 4 couches qui a un module wifi et une antenne à puce, l'antenne est placée au coin du PCB et le cuivre en dessous est retiré, je vois que des clôtures sont utilisées sur la carte de dérivation de le même module, mais la conception de référence n'en dit pas grand-chose, donc je me demandais comment ils fonctionnaient? de combien de via ai-je besoin? leur emplacement, leurs tailles et les espaces entre eux?

Ceci est la planche de discussion entrez la description de l'image ici

Ceci est ma conception actuelle entrez la description de l'image ici

Edit: Ceci est la conception de référence pour le module entrez la description de l'image ici

Éditer:

En plus des références dans la réponse, j'ai également trouvé un document qui mentionne via des clôtures dans la conception RF, et a une évaluation de différentes dispositions, section 4.3 de conception de tableau de charge RF haute densité . Évaluation de la mise à la terre via le blindage

En outre, j'ai calculé l'espacement entre les vias pour 2,4 GHz pour être d'environ 100 mil.


J'ai eu la même question il y a quelques jours à peine. Je n'ai jamais trouvé de vraie réponse avec la théorie pour la soutenir, mais j'ai trouvé de nombreuses recommandations. Je n'arrive pas à trouver le document maintenant, mais ce que je suis venu avec était un espacement de 15 mil sur les vias.
Jason

@Jason J'ai suivi le design de référence autant que possible, cela en dit long sur l'espacement entre l'antenne et le cuivre se déverse, mais rien sur le via, diriez-vous que ce que j'ai ici est assez bon? et pouvez-vous m'envoyer le lien vers votre question?
mux

Vous pouvez facilement éviter le talon de L1. Rapprochez L3 de l'antenne à puce et alignez L1 à gauche avec la piste. Un petit détail mais ça pourrait avoir un gros impact.
Jesus Castane

Réponses:


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L'article le plus cité sur le sujet que j'ai pu trouver est celui des techniques de conception de PCB pour la conformité CEM la moins chère Partie 1 (non gratuite).

Bien que la partie qui vous intéresse soit succinctement citée dans Meilleures pratiques dans la conception de circuits imprimés :

Armstrong recommande de coudre à pas plus de λ / 20, avec des longueurs de talon pas plus longues que cela. Il s'agit en fait d'une très bonne règle pour assembler n'importe quel remblai au sol sur le plan du sol sur une conception multicouche. λ est la longueur d'onde de la fréquence significative la plus élevée pour la conception (supposez une fréquence de 1 GHz si vous ne le savez pas) où

f = C / λ

NB: C (vitesse de la lumière) sera d'env. 60% de la vitesse en espace libre pour le rayonnement EM se propageant à travers un PCB diélectrique FR4.

Une autre note technique reprend cette règle d'or:

La règle de base courante est de localiser les vias de points pas plus éloignés que λ / 10 et de préférence aussi souvent que λ / 20.

Et donne quelques bonnes raisons pour lesquelles voudrait utiliser via des coutures / via des clôtures:

Il existe de nombreuses raisons d'utiliser la masse via la couture sur un PCB multicouche. Certaines des raisons sont:

  • Prévention du couplage dans les traces proches et coulée de métal.
  • Prévention de la propagation du signal du guide d'ondes, blindage / isolation des blocs de circuits et réduction du rayonnement des fentes provenant des bords d'un PCB.
  • Achèvement d'une conception robuste de distribution d'énergie. Réduction de l'inductance série aux parties actives et passives. Pour des informations plus détaillées sur les PDN (réseaux de distribution d'énergie) dans les PCB, voir [2].
  • Intégrité du signal, en particulier pour les signaux qui transitent par les plans.
  • Raisons thermiques (non couvertes dans cette note technique).

En ce qui concerne votre application particulière, les directives de disposition des circuits imprimés WirelessUSB ™ LP / LPstar Tranciever énoncent plus clairement le raisonnement:

Les couches de cuivre des couches supérieure et inférieure offrent un chemin de retour ininterrompu. Ceci est maximisé par la distribution des vias au sol reliant les deux couches. Le plan de masse interne des conceptions à 4 couches fournit également un chemin de retour ininterrompu en connectant des zones de cuivre qui pourraient autrement être des îlots qui ne contribuent pas au chemin de retour. Le terme «via couture» décrit la pratique consistant à placer des vias régulièrement espacés autour de la planche. La figure 9 montre une bonne répartition des vias au sol, chaque via étant marqué d'un «+». La rangée de vias plus densément répartis le long du bord supérieur de la carte est la masse d'antenne appliquée et est nécessaire pour maximiser les performances RF de l'appareil.


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La distance entre les vias doit être au maximum égale à 1/4 de votre longueur d'onde de résonance. Vous voulez seulement que votre antenne rayonne, pas le reste du circuit, c'est-à-dire le rayonnement électromagnétique. Entourer les circuits de vias et d'avions au-dessus et en dessous crée une cage de Faraday.

Plus le via est grand, mieux c'est électriquement car il y a moins d'inductance et moins de résistance.

Le placement se fait autour du périmètre de vos signaux agressifs ou sensibles (en gardant le rayonnement à l'intérieur ou à l'extérieur).

Je recommande fortement de se pencher sur les réglementations FCC et la conformité EMI / EMC si vous travaillez avec RF. Le gouvernement surveille ces choses. Il existe probablement une bonne quantité de livres de mise en page de PCB RF.

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