射頻百科:為什么高頻要多點接地


前言:在射頻與微波電路中,我們常常使用導電膠、PCB 背面全部開窗等方式保證微波射頻電路充分接地。

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一、為什么高頻要多點接地

接地(Grounding)一般指將電路、設備或系統連接到一個作為參考電位點或參考電位面的良好導體上,為電路或系統與“地”之間建立一個低阻抗的通道。

射頻百科:為什么高頻要多點接地

1、消除可能出現的縫隙天線效應。如果兩個相鄰接地過孔的間距為1/2導波波長,則形成了半波長諧振器,如果諧振頻率落在工作頻率范圍內,會導致此頻點的PCB隔離度嚴重劣化。密集的接地過孔,減短了相鄰接地過孔的間距,也就是提高了半波長諧振頻率,將諧振頻率移出工作頻率范圍。

2、地線本質上是回流路徑。接地過孔越多,回流路徑就越順暢:高頻信號找各自的最小面積(最近的接地過孔)的回流路徑走,則回流路徑阻抗更低,更容易控制傳輸線(回流路徑是傳輸線不可分割的一部分)的總阻抗。

3、各信號都有各自最小面積的回流路徑,則信號之間的串擾耦合也越小。

4、接地過孔的密度,決定了接地阻抗的大小。PCB上接地過孔,要打在關鍵位置才能起減小接地阻抗的作用,例如噪聲電流最大位置(濾波電容接地腳)。

二、總結

高頻信號容易輻射,多點接地可以減小電磁輻射從而保證信號的功率。同時為了減小地線電感,在高頻電路中經常使用多點接地。在多點接地系統中,高頻信號阻抗高,易受干擾,而且導線的趨膚效應也使高頻線路不宜過長,所以每個電路就近接到低阻抗的地線面上,如機箱。電路的接地線要盡量短,以減小電感。在頻率很高的系統中,通常接地線要控制在幾毫米的范圍內。

多點接地時容易產生公共阻抗耦合問題,在高頻場合中,只能通過減小地線阻抗來解決。由於趨膚效應,電流僅在導體表面流動,因此增加導體的厚度並不能減小導體的電阻,在導體上鍍銀才能夠降低導體的電阻。

總的來說,高頻信號阻抗高,易受干擾,而且導線的趨膚效應也使高頻線路不宜過長,所以采用就近多點接地。

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