射频上的地孔

微带线的电流分布

微带线回流的大小分布，如下图所示。电流分布在微带线的下方，且随着距离微带线正下方的距离越远，电流幅度越小。

电流的分布，可以近似用以下公式表示：

其中:

d是在回流平面上距迹线中心线的水平距离；

h是介质厚度。

两根平衡走线，如果靠的比较近，就会有一部分回流重叠，随着d的距离的增大，在距离d范围内的电流越多，其数据关系如下表所示。

 表中也可以通过对S(d)积分，然后进行计算得到。比如对于d/h=2时，则在d=2h以外的电流即为：

而总电流为

所以包含在-d~d以内的电流的百分比为：

与上表中吻合。按同样的计算方法，可计算出当d=5h/10h/20h时，分别对应的值为87.4%/93.7%/96.8%。

地孔怎么加？

射频板上一般是满眼望去，都是地孔。加地孔，主要就是防止干扰别人以及被别人干扰。

那地孔一般怎么呢？

可以遵循λg/20的规则。

我一般给微带线周围加地孔的步骤是这样的：

(1) 先用小软件计算出特性阻抗为50ohm的微带线的宽度，记为W1；然后再用小软件计算CPWG的尺寸，调整其线宽，使其等于W1, 然后调节线到地的距离，使其特性阻抗也为50ohm。这个时候，CPWG上线到地的距离即是我们要知道的地孔距离微带线的距离。

已经常用的RO4350B，厚度为0.508mm的板材来算的话，其特性阻抗50ohm时，对应的微带线宽度约为1.1mm。如下图所示。

然后开始计算CPWG的尺寸，可以看到在线宽固定为1.1mm时，将s调整为0.8mm，其特性阻抗已接近50ohm。所以，可以在偏移微带线0.8mm处，打地孔。这样，就不会影响微带线的特性阻抗，即不会影响或少影响微带线的场状态。

看看在这个尺寸下，满足3H原则么？

介质板厚度为0.508mm, 地孔距微带线中心的距离为0.99+1.1/2=1.54mm。即d/h=1.54/0.508=3.03，满足3H原则。按上面的计算步骤计算的话，则约80%的电流集中在两边的地孔中间。

(2) 然后按照λg/20来估算孔的距离，比如100MHz, 板材为RO4350B，那么:

则λg/20=78mm。

如果从这方面来看的话，整个射频板可能只需要打几个过孔就行了。不过，没有见过这样做的。一般射频板都是被打成筛子的。

在算出来的λg/20比较大的时候，我一般是选择2mm~2.5mm的间隔打，如果λg/20比较小，就适当减小间隔，但是需要保证：

l 厂家能加工

l 不要把其他平面打断(这在数字板中经常需要注意，不要把电源平面打断)

(3) 如果是CPWG设计的话，因为其阻抗和中心线距铜的距离s有关，所以尽量沿着铜皮的边界打孔，保证孔的焊盘与所在的铜皮的边界重叠。在文献[2]提到，沿着边界打地孔，可以拓展CPWG的使用带宽。但是，话又说回来，文献上是指拓展到50GHz的带宽。所以，按照实际使用频率，进行权衡。因为要保证与边界重叠，那是相当费时间的，特别当线是弯弯曲曲的时候。

怎么看待打孔可以增加隔离度呢？

在文献[3]中，用波导截止频率的观点来阐述了这个现象。

当信号进入小的缝隙或者非谐振盒子时，可以用波导的截止信号的衰减公式来估算。

不过，我按照这个公式算下来的话，发现，如果是一排过孔，孔间距是2mm，孔的大小是0.3mm的话，算出来的经过过孔的衰减值才3.92dB，比我想象中的值小多了。这都有点让我不相信这公式的正确性。

但是，当看到文献[4]时，我想，这公式可能是对的。文中，对下述原理图进行了仿真。

以下是仿真结果。发现量级也就在几个dB左右。隔离度还是主要取决于两个微带线的距离。

差分线的布地

最后，稍稍说一下差分线周围的布地。

在给差分信号加保护地的时候，为了不破坏差分线之间的平衡关系，要求两边同时加地，而且要求地与差分线的距离至少要大于两倍的差分线的间距。