Tengo una placa transmisora prototipo de 4 capas construida que utiliza una MCU de baja velocidad (2 MHz). Las secciones de RF críticas tienen una impedancia de 50 ohmios ajustada a las características de la placa. Eliminé el plano GND debajo de la antena y lo hice a través del blindaje.
El tablero es solo un stackup tradicional de 4 capas. Capa superior | GND | VDD | Capa inferior. Así que en la primera ejecución de la placa, las señales se rastrean en las capas externas, y luego usé vías para conectar a la GND & Capas VDD. No utilicé coladas de cobre en ninguna capa exterior.
En general, la intensidad de la señal de mi placa prototipo frente al módulo de demostración del fabricante es prácticamente la misma.
Sin embargo, la placa de TX entrará en un gabinete, por lo que cualquier aumento en la potencia de transmisión del diseño de la placa será un beneficio.
Tengo que hacer otro giro del tablero para algunas correcciones de diseño, y no puedo decidir si vale la pena inundar las capas exteriores con vertidos de cobre.
Por un lado, tiene los beneficios potenciales de reducción de EMI. He probado la placa FCC en un laboratorio calificado para la Parte 15, pero todavía no para ninguna prueba de tipo EMI aplicable. Supongo que cumplo ... si no, vale, seguro que el cobre se derrama. Pero esa no es mi principal preocupación.
A 433 MHz, los fabricantes de antenas (Linx Technologies) especifican 6 pulgadas por 6 pulgadas para un plano GND "ideal" para una antena de 1/4 de longitud de onda. Claramente, no tengo ese tipo de espacio en mi tablero.
Como este es un producto de consumo barato, estamos usando antenas helicoidales de metal de bajo costo. Si examina una de estas antenas con un VNA, no tienen respuestas de frecuencia central excelentes (+/- algunos MHZ) y tienen un SWR bastante bajo en 433 mhz. El lado positivo - son baratos y compactos. Cualquier aumento en el rendimiento de la antena, puedo ver con un cambio de tabla, básicamente, es solo un poco de fruta.
¿"Consigues" un plano GND más grande al inundar la capa externa con un plano GND y luego atarlo con las vías al plano GND? ¿Obtendría algún beneficio allí para un mejor rendimiento de la antena con un plano GND más grande?
Por otra parte, he leído que un vertido de cobre en las capas externas puede influir en la impedancia de la traza. El TX IC que estoy usando, viene con una red coincidente para convertir la señal de salida de TX a 50ohms. Si ajustó la impedancia de traza con el vaciado de cobre, el fabricante del IC no proporciona detalles sobre su IC de TX & red coincidente donde puede reajustar fácilmente su red coincidente. Así que eso parece ser una fuente potencial de atenuación de la señal.
También en el lado negativo, he leído que existe la posibilidad de crear antenas para piezas extraviadas del plano GND que no están vinculadas a través de vías. Suponiendo que sabes lo que estás haciendo, puedes controlar esto y vincular todo el cobre al plano interno de GND con vías?
Leí una nota de la aplicación ATMEL, y notaron que el cobre se vertía en las placas de RF de 4 capas como una práctica cuestionable para cualquier propósito que no fuera EMI. En su ejemplo, colocan un vertido de cobre en la capa superior con todos los componentes y trazas de RF, y luego simplemente cargan el tablero mediante costura (patrón de 30mil) dondequiera que haya vertido de cobre.
¿Hay alguien aquí que haya construido una placa RF de 4 capas, que haya visto un aumento de rendimiento al implementar vertidos de GND en ambas capas externas?
La mayoría de las notas de aplicación suelen inferir que un usuario está utilizando un tablero de 2 capas, donde los beneficios son más claros. He visto esto debatido en ambos sentidos, y me pregunto si alguien puede hablar por experiencia con una placa RF de 4 capas.