เหตุใดระนาบกราวด์ที่แตกจึงไม่มีประสิทธิภาพเท่าเครื่องบินที่ไม่เสียหาย?


9

ฉันทำบอร์ดสองชั้นเมื่อสองสามสัปดาห์ก่อนซึ่งมีระนาบกราวด์เฉพาะ ฉันส่งสัญญาณ 90% ของสัญญาณที่ชั้นบนสุดและ 10% สุดท้ายฉันต้องขับผ่านพวกมันผ่านระนาบล่าง (พื้นดิน)

ฉันได้รับการบอกว่าโดยทั่วไปแล้วมันเป็นวิธีปฏิบัติที่ไม่ดีที่จะมีระนาบกราวด์แตกเนื่องจากไม่มีประสิทธิภาพเท่าของแข็ง ทำไมถึงเป็นเช่นนั้น?

สิ่งนี้นำไปใช้กับเครื่องบินพลังงานหรือไม่? ฉันควรส่งสัญญาณเส้นทางผ่านเครื่องบิน Vcc ของฉันเป็นทางเลือกสุดท้ายหรือไม่ ฉันจะเสียสละอะไรถ้าฉันทำเช่นนั้น?


3
กระดาษ TI นี้อธิบายได้ค่อนข้างดีti.com/lit/an/szza009/szza009.pdfมันอ่านได้ค่อนข้างสั้นและคุ้มค่ามาก หากคุณไม่เข้าใจสิ่งที่กำลังพูดถึงอย่าลังเลที่จะกลับมาและถาม
Kellenjb

คำตอบ:


14

ลองนึกถึงกระแสความถี่สูงที่วิ่งผ่านระนาบกราวด์

ที่ความถี่ต่ำกระแสไฟฟ้าจะติดตามเส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุด (ตามตัวอักษร) เกาะในระนาบกราวด์ไม่ค่อยมีปัญหาในแง่ของการต่อต้าน ยังคงมีทองแดงอยู่มากมายทั้งสองข้างของเกาะเพื่อให้กระแสสามารถไหลไปรอบ ๆ มันได้ด้วยแรงดันไฟฟ้าตกเล็กน้อย

อย่างไรก็ตามสิ่งต่าง ๆ ดูแตกต่างกันที่ความถี่สูง ความถี่ผลตอบแทนสูงในระนาบกราวด์มีแนวโน้มที่จะเดินตามเส้นทางเดียวกันกับกระแสไปข้างหน้าในชั้นอื่น ๆ นี่เป็นคุณสมบัติที่มีประโยชน์เนื่องจากมันลดพื้นที่ลูปปัจจุบันทั้งหมดและทำให้มันแผ่รังสีออกมาน้อยลง หมู่เกาะในระนาบกราวน์บังคับให้กระแสน้ำไหลไปรอบ ๆ ซึ่งอาจเพิ่มพื้นที่ลูปของกระแสความถี่สูง เมื่อมองไปที่อีกวิธีนี้คุณสามารถนึกถึงตัวนำบนชั้นบนสุดเพื่อสร้างสายส่งพร้อมระนาบกราวด์ เกาะแบ่งสายส่งนี้ซึ่งจะเพิ่มความต้านทานซึ่งจะเป็นการเพิ่มแรงดันตกคร่อมระนาบพื้น

เอฟเฟกต์อีกอย่างคือสิ่งที่เรียกว่า "เสาอากาศของช่องเสียบ" นี่คือสิ่งที่ตรงกันข้ามกับไดโพล แต่มีพฤติกรรมเหมือนกับไดโพลสำหรับการแผ่และรับ หากคุณมีความถี่สูงในปัจจุบันไหลลงมาตามความยาวของแผ่นนำไฟฟ้าจากนั้นตัดช่องในแผ่นงานที่ตั้งฉากกับกระแสปัจจุบันคุณมีเสาอากาศของช่อง นี่คือเหตุผลหนึ่งที่รูอากาศไหลในแชสซีโลหะมักจะเป็นรูจำนวนมากไม่ใช่ช่องหรือช่องเปิดขนาดใหญ่เดี่ยว

บนเลเยอร์สองบอร์ดโดยปกติคุณจะต้องกำหนดเส้นทางสัญญาณบางอย่างไปยังชั้นล่าง แต่คุณต้องการปล่อยให้ระนาบพื้นชั้นล่างสุดเท่าที่จะทำได้ จากการวิเคราะห์ข้างต้นคุณจะเห็นได้ว่าเกาะเล็ก ๆ นั้นดีกว่าเกาะใหญ่ ๆ น้อย ๆ ตัวชี้วัดที่คุณต้องการมุ่งคือลดขนาดสูงสุดของเกาะใด ๆ

ฉันใช้ Eagle และเราเตอร์อัตโนมัติของมันบ่อยครั้งสำหรับสิ่งต่าง ๆ ในการกำหนดเส้นทางผ่านสองสามครั้งแรกฉันกำหนดค่าใช้จ่ายเพียงเพื่อค้นหาโซลูชันการกำหนดเส้นทาง ในภายหลังผ่านฉันคิดว่าวิธีการแก้ปัญหาได้รับการค้นพบและตอนนี้มันจะต้องมีการปรับให้เหมาะสมสำหรับความเสียหายให้กับพื้นดิน ในการรับนั้นฉันตั้งค่าเลเยอร์เครื่องบินพื้นดินที่มีราคาสูงและราคาถูกผ่าน ส่งผลให้ "จัมเปอร์" สั้นกว่าในชั้นระนาบพื้นแทนที่จะเป็นร่องรอยยาว น่าเสียดายที่ Eagle ยังมีแนวโน้มที่จะรวมกลุ่มจัมเปอร์เหล่านี้เข้าด้วยกันแม้จะตั้งค่าพารามิเตอร์กอดเป็น 0 หลังจากเส้นทางอัตโนมัติสุดท้ายฉันก็ทำความสะอาดระนาบพื้นด้วยตนเองเล็กน้อย นี่มักจะไม่เปลี่ยนโทโพโลยี แต่ส่วนใหญ่จะแยกจัมเปอร์แต่ละอันออกจากกันเพื่อให้มีทองแดงไหลระหว่างพวกเขา

นี่คือการวาดเลเยอร์ด้านล่างของบอร์ดดังกล่าว:

นี้แสดงให้เห็นชั้นล่างของเราUSBProg PIC โปรแกรมเมอร์ วงจรของความซับซ้อนนั้นไม่สามารถกำหนดเส้นทางบนชั้นเดียวได้ แต่ให้สังเกตว่ามีเกาะเล็ก ๆ จำนวนมากแต่ละตัวแทนที่จะมีร่องรอยยาวหรือมีกลุ่มจัมเปอร์ขนาดใหญ่อยู่ที่ชั้นล่างสุด ส่วนใหญ่แล้วกระแสกลับที่มีความถี่สูงยังคงสามารถไหลได้โดยไม่เบี่ยงเบนไปจากเส้นทางในอุดมคติ


คุณสามารถตั้งกฎการกวาดล้างระหว่างวัตถุที่ไม่ใช่พื้นดินใด ๆ ในพื้นราบให้สูงกว่าวัตถุพื้นดินในระนาบนั้นหรือวัตถุที่ไม่ใช่พื้นดินในระนาบอื่นหรือไม่?
supercat

@supe: ฉันใช้ Eagle และมันอนุญาตให้ทำการฝึกปรือระหว่างคลาสเน็ตที่ต่างกัน อย่างไรก็ตามนั่นไม่ใช่สิ่งที่คุณต้องการจะทำ การตั้งค่าช่องว่างสูงระหว่างอวนต่าง ๆ จะทำให้การกำหนดเส้นทางด้านบนแย่ลงมาก ฉันไม่รู้วิธีที่จะให้ Eagle de-clump jumpers ในระนาบกราวด์โดยอัตโนมัติ พารามิเตอร์การกอดเชิงลบอาจทำงานได้ แต่การกอดไม่ได้รับอนุญาตให้ตั้งค่าเชิงลบ
Olin Lathrop
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.