접지면에서 흐르는 고주파 전류를 생각해보십시오.
저주파에서 전류는 최소 저항 경로 (문자 그대로)를 따릅니다. 접지면의 섬은 저항 측면에서 큰 문제가되지 않습니다. 섬 양쪽에 구리가 많이 남아있어 전압 강하없이 전류가 흐를 수 있습니다.
그러나 고주파수에서는 상황이 다르게 보입니다. 접지면의 고주파 리턴 전류는 다른 레이어의 순방향 전류와 동일한 경로를 따르는 경향이 있습니다. 이것은 총 전류 루프 면적을 최소화하므로 방사성이 적고 루프가 들어오는 방사선에 덜 민감하기 때문에 유용한 특성입니다. 접지면의 섬은 전류를 주위로 이동 시키므로 고주파 전류의 루프 영역이 크게 증가 할 수 있습니다. 다른 방법으로 보면 최상층의 도체를 접지면과 전송선을 형성하는 것으로 생각할 수 있습니다. 아일랜드는이 전송 라인을 차단하여 임피던스를 증가시켜 접지면에 대한 전압 강하를 증가시킵니다.
또 다른 효과는 "슬롯 안테나"로 알려진 것입니다. 이것은 쌍극자의 역수이지만 방사 및 수신을위한 쌍극자처럼 동작합니다. 전도성 시트의 길이를 따라 고주파 전류가 흐르고 전류 흐름에 수직으로 해당 시트의 슬롯을 자르면 슬롯 안테나가 있습니다. 이것은 금속 섀시의 공기 흐름 구멍이 일반적으로 슬롯이나 하나의 큰 개구부가 아닌 여러 개의 구멍이기 때문입니다.
2 계층 보드에서는 일반적으로 일부 신호를 최하위 계층으로 라우팅해야합니다. 그러나 맨 아래 레이어를 가능한 한 접지면으로 유지하려고합니다. 위의 분석에서 더 작은 섬이 더 큰 섬보다 낫다는 것을 알 수 있습니다. 노력하고 싶은 측정 항목은 모든 섬의 최대 크기를 최소화하는 것입니다.
나는 이런 것들을 위해 종종 Eagle과 자동 라우터를 사용합니다. 처음 몇 개의 라우팅 패스에서 라우팅 솔루션을 찾기 위해 비용을 설정했습니다. 나중에 패스에서 해결책을 찾았다 고 가정하고 이제 접지면의 손상을 최소화하도록 최적화해야합니다. 이를 위해 접지면 레이어 비용을 높이고 비아 비용을 낮추었습니다. 이는 긴 트레이스 대신 접지면 레이어에서 더 짧은 "점퍼"를 초래합니다. 안타깝게도 Eagle은 포옹 매개 변수가 0으로 설정되어 있어도 이러한 점퍼를 함께 묶는 경향이 있습니다. 최종 자동 경로 설정 후 수동으로 접지면을 약간 정리합니다. 이것은 일반적으로 토폴로지를 변경하지 않지만 대부분 개별 점퍼를 서로 분리하여 구리가 흐르도록합니다.
이러한 보드의 맨 아래 레이어 그림은 다음과 같습니다.
이것은 USBProg PIC 프로그래머 의 최하위 계층을 보여줍니다 . 그 복잡성의 회로는 단일 레이어에서 라우팅 될 수 없지만, 아래쪽 레이어에 긴 트레이스 나 큰 점퍼 대신 개별 작은 섬이 많이있는 방법에 주목하십시오. 대부분의 경우, 고주파 복귀 전류는 이상적인 경로와의 편차없이 여전히 흐를 수 있습니다.