Piense en las corrientes de alta frecuencia que se ejecutan en el plano de tierra.
En bajas frecuencias, la corriente sigue el camino de menor resistencia (literalmente). Una isla en el plano de tierra no es un gran problema en términos de resistencia. Todavía hay un montón de cobre a ambos lados de la isla, de modo que la corriente puede fluir a su alrededor con poca caída de voltaje.
Sin embargo, las cosas se ven diferentes a altas frecuencias. Las corrientes de retorno de alta frecuencia en el plano de tierra tienden a seguir el mismo camino que las corrientes hacia adelante en las otras capas. Esta es una propiedad útil, ya que minimiza el área total del bucle de corriente y, por lo tanto, irradia menos y el bucle también es menos susceptible a la radiación entrante. Las islas en el plano de tierra obligan a las corrientes a rodearlas, lo que puede aumentar significativamente el área de bucle de las corrientes de alta frecuencia. Mirando esto de otra manera, puede pensar que los conductores en la capa superior forman una línea de transmisión con el plano de tierra. Isla rompa esta línea de transmisión, lo que aumenta la impedancia, lo que aumenta la caída de voltaje a través del plano de tierra.
Otro efecto es algo que se conoce como "antena de ranura". Este es el inverso de un dipolo, pero se comporta como un dipolo para irradiar y recibir. Si tiene una corriente de alta frecuencia que corre a lo largo de una hoja conductora y luego corta una ranura en esa hoja perpendicular al flujo de corriente, tiene una antena de ranura. Esta es una de las razones por las que los orificios de flujo de aire en el chasis metálico suelen ser un montón de orificios, no ranuras o aberturas grandes individuales.
En una placa de dos capas, normalmente tiene que enrutar algunas de las señales hacia la capa inferior. Pero, usted quiere dejar la capa inferior un plano de tierra en la medida de lo posible. Del análisis anterior, se puede ver que más islas pequeñas son mejores que pocas islas grandes. La métrica por la que quiere esforzarse es minimizar la dimensión máxima de cualquier isla.
Yo uso Eagle y su enrutador automático a menudo para tales cosas. En las primeras pasadas de enrutamiento, establezco los costos solo para encontrar una solución de enrutamiento. En pases posteriores, asumo que se ha encontrado una solución y ahora debe optimizarse para evitar el menor daño al plano de tierra. Para lograr eso, establezco un alto costo de la capa del plano de tierra y un menor costo de la vía. Eso da como resultado "puentes" más cortos en la capa del plano de tierra en lugar de trazas largas. Desafortunadamente, Eagle aún tiende a agrupar estos puentes, incluso con el parámetro de abrazos establecido en 0. Después del enrutamiento automático final, limpio un poco el plano del suelo manualmente. Por lo general, esto no cambia la topología, sino que separa principalmente a los puentes individuales entre sí para que haya cobre fluyendo entre ellos.
Aquí está el dibujo de la capa inferior de tal tablero:
Estomuestralacapainferiordenuestro USBProg PIC Programmer . Un circuito de esa complejidad no se puede enrutar en una sola capa, pero tenga en cuenta que hay muchas islas pequeñas individuales en lugar de trazas largas o grandes grupos de puentes en la capa inferior. En su mayor parte, las corrientes de retorno de alta frecuencia todavía pueden fluir sin demasiada desviación de sus rutas ideales.