Подумайте про струми високої частоти, які проходять через земну площину.
На низьких частотах струм йде по шляху найменшого опору (буквально). Острів в основній площині не є великою проблемою з точки зору опору. З іншого боку острова є багато міді, щоб струм міг текти навколо нього з невеликим падінням напруги.
Однак на високих частотах все виглядає інакше. Високочастотні зворотні струми в площині заземлення, як правило, йдуть по тому ж шляху, що й струми прямого руху в інших шарах. Це корисна властивість, оскільки вона мінімізує загальну площу струмового циклу, і, таким чином, вона випромінює менше, а петля також менш чутлива до потрапляння випромінювання. Острови в наземній площині змушують струми обходити їх, що може значно збільшити площу петлі струмів високої частоти. Дивлячись на інший спосіб, ви можете вважати провідники на верхньому шарі як такі, що утворюють лінію електропередачі з площиною заземлення. Острів розриває цю лінію електропередачі, що збільшує опір, що збільшує падіння напруги по всій площині землі.
Інший ефект - це щось відоме як "слотна антена". Це зворотний бік диполя, але він поводиться так само, як диполь для випромінювання та прийому. Якщо у вас є струм високої частоти, що йде по довжині струмопровідного аркуша, а потім вирізати проріз у цьому аркуші перпендикулярно потоку потоку, у вас є антена гнізда. Це одна з причин того, що отвори повітряного потоку в металевих шасі - це, як правило, купа отворів, а не прорізи або окремі великі отвори.
На двошаровій дошці зазвичай потрібно перенаправляти деякі сигнали до нижнього шару. Але, ви хочете залишити нижній шар ґрунтовою площиною настільки, наскільки це можливо. З наведеного вище аналізу видно, що більше малих островів краще, ніж кілька великих. Показником, до якого ви хочете прагнути, є мінімізація максимального розміру будь-якого острова.
Я часто використовую Eagle та його автоматичний маршрутизатор для таких речей. У перших кількох проходах маршрутизації я встановлюю витрати лише на пошук рішення маршрутизації. У пізніх переходах я припускаю, що рішення було знайдено, і тепер його потрібно оптимізувати для найменшого пошкодження площини заземлення. Щоб досягти цього, я встановив, що рівень наземної площини є високим, а вартість via - нижчою. Це призводить до більш коротких «перемичок» в шарі ґрунтової площини замість довгих слідів. На жаль, Eagle все ще має тенденцію згуртовувати ці перемички, навіть якщо параметр обіймати встановлено 0. Після остаточного автоматичного маршруту я вручну трохи очищую площину заземлення. Зазвичай це не змінює топологію, але в основному відокремлює окремі перемички один від одного, щоб між ними текла мідь.
Ось креслення нижнього шару такої дошки:
Це показує нижній шар нашого програміста PIC USBProg . Схема такої складності не може бути прокладена на одному шарі, але зауважте, як на нижньому шарі є безліч окремих маленьких островів замість довгих слідів або великих скупчень перемичок. Здебільшого, високі частоти зворотних струмів все ще можуть протікати без надто великого відхилення від ідеальних шляхів.