RF Engineering es "Pure Black Magic". Los proponentes insistirán en que no lo es, pero a menos que tenga un doctorado en física, es probable que lo parezca. Los conceptos de resistencia, capacitancia e inductancia, que tienen sentido en DC y baja frecuencia (hasta algunos MHz), están completamente sesgados cuando se trata de diseño e implementación de alta frecuencia. Las trazas pueden comportarse más como resistencias o elementos de impedancia, las almohadillas y los huecos parecen condensadores, esquinas como reflectores, etc. Las complejidades completas están más allá incluso de un corto book sobre el tema.
La respuesta corta es que "RF" y "PCB de 2 caras" rara vez se escuchan juntos. La mayoría de los dispositivos de RF (transmisión) utilizan un PCB de 4 o más capas, y las capas externas son típicamente planos de tierra. Algunos dirán que esto es más un error del lado de la precaución, pero para alguien que no esté familiarizado con el diseño de RF, puede significar la diferencia entre un diseño funcional o no.
Para un dispositivo transceptor como Bluetooth, cerca de la ubicación de la antena cuando se transmite, el campo electromagnético producido puede acoplarse a rastros cercanos (especialmente cuando su longitud se aproxima a un cuarto de la longitud de onda) e inducir voltajes y corrientes, causando un comportamiento errático. Es por eso que se utilizan planos de tierra; Para absorber estas ondas. Cerca de la antena, el EM es más fuerte, por lo que no pueden colocarse allí arbitrariamente; Las dimensiones e incluso la forma pueden ser críticas para el correcto funcionamiento. Más lejos, se convierte en un problema menor, ya que el campo EM se disipa en el cuadrado inverso de la distancia. Esta nota de la aplicación TI toca algunos de los otros detalles en las altas frecuencias.
Diría que la solución más práctica es encontrar un diseño de PCB de referencia para el dispositivo BT en particular que se está utilizando y comenzar desde allí. Esperemos que el fabricante haya hecho uno disponible. Para fines de comparación, aquí es una pequeña Imagen de uno de tales diseños. Es hoja de datos no menciona mucho sobre el PCB, probablemente porque el diseñador gastó una gran cantidad de tiempo trabajando en ello. El PCB parece como si pudiera ser de 2 caras, sin embargo, esto no está claro. Se puede ver una foto más grande aquí . Las huellas se ven en la parte superior y puedes estar pensando "¡Aaha! Sabía que se podrían hacer dos caras ...", sin embargo, se notan algunas cosas pequeñas pero muy importantes:
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Hay una franja de vías debajo de la antena. Estos están muy próximos entre sí para acortar todo el campo EM más fuerte a tierra.
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Es imposible saber si el lado izquierdo de la antena se ajusta al suelo debajo del logotipo de la serigrafía. Si lo hace, puede ser una antena de PIFA .
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Definitivamente hay al menos un plano de tierra parcial en el reverso, ya que la mayoría del PCB central está oscuro. Como lo explica Olin en el enlace de Paul de arriba, algunas pequeñas almohadillas y rastros aquí y allá probablemente no importarán mucho, pero un rastro de una pulgada de largo o un grupo de partes sin conexión a tierra están pidiendo problemas.
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Las micro-vías vistas en algunas de las trazas del lado frontal probablemente se conectan al plano de tierra. Estos no se colocaron de forma voluntaria, sino que rellenan la mayor parte posible de la superficie superior para reducir la EMI lo mejor que pueda. (Este es un intento de tratar de producir un dispositivo robusto sin usar más capas). Puede ser que haya suficientes áreas de terreno arriba, que cubran suficiente superficie, que impida mucho acoplamiento allí. (¿Alguna vez se ha preguntado por qué un horno de microondas tiene orificios en la puerta, pero no hay microondas? Eso se debe a que los orificios son mucho más pequeños que la frecuencia (longitud de onda), por lo que los microondas no pueden penetrarlo).
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Es probable que haya rastros en la parte posterior debajo de la antena que parecen "no hacer nada" o conectarse a ninguna parte. Como cuadrados o rectángulos. Aquí es donde el negocio realmente divertido de RF entra en juego. Recuerde que a altas frecuencias, un pad puede aparecer como un condensador. Por lo tanto, esas trazas probablemente están diseñadas para introducir alguna capacitancia o acoplamiento físico en esa ubicación, incluso a través de la PCB. Esto se puede hacer para "conectar" una parte de un elemento resonante (antena) con otra, aunque no exista una conexión física.
