电磁兼容性设计学习笔记二--地平面

1地平面的应用

当平行的地路径数量无穷大并且地导线是连续时，就会出现网格地的极限情况。使用多层板技术很容易实现这种结构，并且具有可能最小的接地路径电感。对于具有高速时钟的数字电路和射频电路来说，地平面是非常重要的。常见的PCB四层结构中都包括一个单独的电源面，在高频时具有很低的电感。

为什么要有这么大的一个地平面呢？我曾问过老师，老师说了一堆让我糊涂的东西。最后我还是乖乖地看书，然后得到了答案: 地平面最主要的电磁兼容性设计目的是提供地阻抗的地和电源返回路径，使其感应的低噪声最小，而对信号线的屏蔽效应才是属于其次的。因为，很多情况下，在电路板平面以外的元器件，无论如何都会使这种屏蔽作用归于很弱的效果的。

当存在PCB走线产生的明显的电场（dv/dt）耦合时，将电源层和地层放在电路板的外侧，即信号层在中间，那么如此可以为这些走线提供很好的电场屏蔽。然而，这种电场耦合比较少成为影响的主要因素，所以，我们最常用的是将电源层和地层非常近地靠在一起设计，来获得最好的电磁兼容。

对于面积有限的地平面，在它的几何中心应当存在理想的阻抗，而靠近平面外侧的点将会有高得多的阻抗，这是因为这些点的阻抗开始变得明显具有感性。所以，我们可以得出结论：

——绝对不允许将关键走线或者元器件靠近地平面的外侧放置！！

2双面板的地

很多时候，我们如果不涉及到复杂的产品，一般是双面板。双面板上，比较容易实现局部地平面。然而，如果仅仅是将没使用的PCB空间直接铺地，那就错了哦！（哈哈，当年我就这么搞过。。）这不能获得真正的地平面。这是因为地平面的目的在于提供低电感的路径，所以它必须位于需要这个低电感回路的线路的上面或者下面。（不要瞎自个儿造地平面，呵呵）

特别是在高频时，返回电流并不会如我们之前所述的那么乖去选择几何最短的回流路径，而是优先在和它相对应的信号走线相邻的那部分区域内流动。这完全是因为这样的线路所包围的环路面积最小，因此所形成的总电感最低的缘故。嗯，返回电流是最懒的，哪儿近就往哪儿靠。