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射频百科:为什么高频要多点接地

前言:在射频与微波电路中,我们常常使用导电胶、PCB 背面全部开窗等方式保证微波射频电路充分接地。

一、为什么高频要多点接地

接地(Grounding)一般指将电路、设备或系统连接到一个作为参考电位点或参考电位面的良好导体上,为电路或系统与“地”之间建立一个低阻抗的通道。

射频百科:为什么高频要多点接地

1、消除可能出现的缝隙天线效应。如果两个相邻接地过孔的间距为1/2导波波长,则形成了半波长谐振器,如果谐振频率落在工作频率范围内,会导致此频点的PCB隔离度严重劣化。密集的接地过孔,减短了相邻接地过孔的间距,也就是提高了半波长谐振频率,将谐振频率移出工作频率范围。

2、地线本质上是回流路径。接地过孔越多,回流路径就越顺畅:高频信号找各自的最小面积(最近的接地过孔)的回流路径走,则回流路径阻抗更低,更容易控制传输线(回流路径是传输线不可分割的一部分)的总阻抗。

3、各信号都有各自最小面积的回流路径,则信号之间的串扰耦合也越小。

4、接地过孔的密度,决定了接地阻抗的大小。PCB上接地过孔,要打在关键位置才能起减小接地阻抗的作用,例如噪声电流最大位置(滤波电容接地脚)。

二、总结

高频信号容易辐射,多点接地可以减小电磁辐射从而保证信号的功率。同时为了减小地线电感,在高频电路中经常使用多点接地。在多点接地系统中,高频信号阻抗高,易受干扰,而且导线的趋肤效应也使高频线路不宜过长,所以每个电路就近接到低阻抗的地线面上,如机箱。电路的接地线要尽量短,以减小电感。在频率很高的系统中,通常接地线要控制在几毫米的范围内。

多点接地时容易产生公共阻抗耦合问题,在高频场合中,只能通过减小地线阻抗来解决。由于趋肤效应,电流仅在导体表面流动,因此增加导体的厚度并不能减小导体的电阻,在导体上镀银才能够降低导体的电阻。

总的来说,高频信号阻抗高,易受干扰,而且导线的趋肤效应也使高频线路不宜过长,所以采用就近多点接地。

射频百科:为什么高频要多点接地

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来源:EDA365,电子飓风eStorm

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