Per "riempire a terra" o non per "riempire a terra"?

Ho letto sulle questioni EMI in Ingegneria della compatibilità elettromagnetica di Henry Ott. (libro meraviglioso tra l'altro).

Uno degli argomenti "PCB Layout and Stackup" (aka Ch 16) è la sezione sul riempimento del terreno (16.3.6). Fondamentalmente ciò che afferma, dovrebbe essere fatto per ridurre al minimo il "percorso corrente di ritorno" riempiendo le aree tra i pad dei connettori con riempimento a terra. Abbastanza comprensibile, tuttavia nella stessa sezione alla fine afferma "Anche se spesso utilizzato con circuiti analogici su schede a doppia faccia, il riempimento di rame non è raccomandato per i circuiti digitali ad alta velocità, perché può causare discontinuità di impedenza, che può portare a possibili problemi funzionali ". Quest'ultima parte mi ha confuso un po ', dal momento che mi aspetto che per i segnali ad alta frequenza (che provano a seguire la traccia del segnale) un percorso più lungo sarebbe decrementale. Qualcuno può spiegare perché questa osservazione è stata fatta?

pcb emc groundloops

— Wally4u
fonte

Dice possibili problemi, molto probabilmente in alcuni circuiti. Tutti i progetti che ho realizzato per circuiti ad alta velocità, per lo più RF, il riempimento a terra (piano) è essenziale. Ma provoca problemi nel tentativo di abbinare determinati componenti per segnali RF e digitali se è necessario ottimizzare i segnali, il che richiede comunque apparecchiature costose. L'uso dei calcoli di aiuto forniti da alcuni schemi è abbastanza "buono". Ma questo commento non è abbastanza buono per una risposta però. Solo una parte della mia esperienza che non corrisponde al resto della gente qui.

— Piotr Kula,

Certo, prendiamo il caso comune di una microstriscia. La sua impedenza è una combinazione di se stessa e il suo percorso di ritorno (e il dielettrico, ma lascia che sia semplice). Nel caso di una microstriscia, questo sarà il piano di riferimento sottostante.

Ora, se vai a lanciare un pezzo di rame collegato a terra proprio accanto a quella microstriscia, la sua impedenza è ora una combinazione di se stessa, è il suo piano di riferimento e quel rame collegato a terra accanto ad esso. Di solito non è possibile ottenere un riempimento simmetrico al 100% attorno alla microstriscia, a causa di via, altre linee o semplicemente andando in un perno su un pacchetto. Quindi, in breve, ovunque tu abbia questo riempimento di rame che cambia l'impedenza, otterrai discontinuità o cambiamenti di impedenza.

Ad esempio nell'immagine qui sotto ci sarebbe una discontinuità per la traccia principale in cui il diluvio è interrotto da una via.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Per essere onesti anche se esiste un tipo di linea di trasmissione che a volte usiamo chiamata guida d'onda complanare che essenzialmente sembra una traccia con due ampi riempimenti di rame lungo i suoi lati (simmetricamente lungo i suoi lati).

— Qualche ragazzo dell'hardware
fonte

Ciò che hai disegnato non è una stripline, è una microstriscia. Stripline ha due piani di base, uno sotto e uno sopra. Altrimenti, eccellente illustrazione del problema richiesto dall'OP.

— Il fotone

Bah! Vero intendevo microstrip, lo aggiusterò;) +1

— Some Hardware Guy

Quindi, in pratica, ciò che stai dicendo è che aggiungendo il riempimento del terreno sotto il connettore (e a causa dell'effetto pelle che impedisce al segnale di entrare nel piano terra) dovrai andare al bordo del piano terra e tornare indietro per trovare il suo percorso ottimale (simile a una pianura segmentata che causa il percorso tramite condensatori di disaccoppiamento)

— Wally4u

@ Wally4u, è necessario lo strato piano sotto la traccia per formare una microstriscia controllata da impedenza. L'aggiunta dell'area di riempimento sul livello superiore offre la possibilità di creare discontinuità (se non si è estremamente attenti al riguardo). Questo è ciò che porta alla citazione Ott (2 ° nella tua domanda) di cui hai chiesto.

— Il fotone