En el contexto de una antena de RF, "plano de tierra" se refiere a cualquier cosa conductora similar a un plano cerca de la antena, que para, digamos, torres de transmisión de radio FM, es en realidad la tierra. Como la clase de tierra con la que caminas.
Esto se debe a que las cosas conductoras generalmente reflejan ondas electromagnéticas. Eso también significa que les impiden pasar al otro lado. Entonces, para ser explícitamente claros, es posible que no tenga cobre en ninguna capa o lado opuesto debajo de la antena . Esta es la 'zona libre de cobre' en la mayoría de las notas de la aplicación. Los puntos finales de la antena también deben mantenerse libres de cualquier material conductor durante una cierta distancia. Recomendaría que todo el ancho del tablero esté libre de elementos conductores sobre el borde del plano de tierra del alimentador. Que afortunadamente es probablemente el caso si se trata de un dongle USB.
Ahora, en el caso de una antena f invertida, ayuda a entender cómo funcionan realmente.
La corriente que fluye en el bit de la antena real se reflejará dentro del plano de tierra, y esto genera un campo eléctrico. Así que el plano de tierra es realmente el otro polo de un dipolo. El plano de tierra actúa como un polo asimétrico y aumenta el ancho de banda, pero en su mayor parte, el flujo de corriente que importa ocurre completamente en el borde del plano de tierra, paralelo a la columna vertebral de la F. Entonces, la altura (dimensión a la derecha) el ángulo a la columna vertebral de la F) del plano del suelo no es importante. Está bien si es el plano de tierra para toda la altura de la placa (excepto, por supuesto, la zona libre de cobre alrededor de la antena).
Esto es bueno, porque hace nuestras vidas un poco más fáciles. La única dimensión que realmente importa es la longitud / anchura del plano del suelo, o paralela a la columna vertebral de la F. Esta es la longitud del borde que forma nuestra otra mitad del dipolo. Y la respuesta es bastante simple:
Lo más cerca posible de λ / 4 de ancho. Esta es siempre la distancia de la parte L de la F. Por lo tanto, generalmente será un poco más ancha que la longitud de la F a nivel de la columna vertebral. Si es más pequeño, comenzarás a perder ancho de banda. Si es más grande, obtendrás un patrón de radiación cada vez más multilobulado. Para un buen patrón omnidireccional, el ancho de la longitud de onda de un cuarto es el mejor.
Tenga en cuenta que, dado que todo esto tiene que ver con esas corrientes de borde, puede "hacer trampa" utilizando un posicionamiento creativo del plano de tierra a lo largo de ese borde.
Finalmente, recuerda que el plano es el otro polo de un dipolo. Así que quieres que esté libre de cosas conductivas que obstruyen su "vista" del espacio libre. Lo ideal sería hacer que el plano del suelo fuera dos planos, uno en la capa superior y el otro en la capa inferior, y cosidos juntos con vías a lo largo del borde paralelo a la columna vertebral de F. Sin embargo, esto rara vez es práctico, por lo que un buen compromiso es tener un plano en una de las capas más exteriores (arriba o abajo) que sea el plano de tierra, y luego un segundo plano de tierra en una capa interna, tan cerca del extremo opuesto. del stackup. Para un tablero de 4 capas, esto sería las capas 2 y 4, o alternativamente, 1 y 3. De esta manera, a cada lado, hay poca basura en el camino, con un lado no oculto y el otro con solo la capa de componente. Unirlos en el borde, por supuesto.
Además, en caso de duda, este tipo de antenas compatibles con CAD son los principales candidatos para el software de simulación de antenas. Debido a su relativa simplicidad, generalmente se puede esperar que las simulaciones reflejen (pretenden) el rendimiento real de la antena lo suficientemente bien como para verificar el rendimiento del diseño básico. Pero, las PIFA son generalmente tan simples como para no necesitar siquiera esto.
Sé que esta fue probablemente una respuesta más larga de lo que estaba buscando, pero siempre es útil entender lo que realmente está pasando con las antenas, ya que puede evitar pasar por alto los posibles problemas y evitarlos. De todos modos, espero que esto haya ayudado!