Ground Via Fence.pdf

在印刷电路板（PCB）设计领域，一个重要的概念是Ground Via Fence（接地围栏），它在高速信号或重要信号线旁边，通过设置并行的两条地线，并在其中间布置多个接地导通孔，以此来降低信号间的电磁干扰，提高电路板的性能与稳定性。 具体来讲，Ground Via Fence的主要作用体现在以下几个方面： 1. 降低电磁干扰：高速信号在电路板上传输时会产生电磁干扰，这些干扰可能会影响其他信号的正常工作，导致电路工作不稳定或者出现错误。通过在信号线两侧布置接地围栏，可以形成一种屏障，降低信号之间的干扰。 2. 阻隔电磁辐射：当信号频率非常高时，信号线本身就相当于一个天线，向外辐射电磁波，这可能导致信号泄露，同样也有可能接收到外界的干扰信号。接地围栏能够阻隔大部分的电磁辐射，从而保护信号的传输。 3. 确定接地导通孔的间距：为了达到阻隔干扰的最佳效果，接地导通孔的间距需要合理安排。通常，建议使用信号波长的八分之一作为孔间距。计算公式中涉及到光速、信号频率和印刷电路板的相对介电常数。高频电路中，电磁波容易被传播，而接地导通孔的合理布置能够有效地打断电磁波的传播路径。 4. 应用在PCB四周：接地围栏不仅可以用在信号线两侧，还可以布设在电路板的四周，形成一个整体的电磁屏蔽，为整个电路板提供辐射阻隔。 5. 针对不同材料的PCB，接地围栏的有效性也会有所不同。比如FR-4材料的电路板，在实际设计时200mil~375mil的孔间距可以有效阻挡4GHz~2GHz以下的电磁辐射，而100mil的孔间距则可以阻挡高达6GHz的辐射。 6. 在一些高要求的应用场合，可能需要更高的隔离度，此时可考虑使用信号波长的二十分之一作为孔间距，但一般而言，信号波长的八分之一的孔间距已经足够。 在实际应用中，接地围栏的设计需要综合考虑信号的频率、PCB材料特性以及电路板的布局等因素。通过上述方法的实施，可以显著减少电路板上的干扰，提升电路的稳定性和可靠性。 需要注意的是，接地围栏的孔间距并不是越密集越好，因为过于密集可能会引起其他问题，如影响PCB的机械强度或增加生产成本。因此，设计时需要在减少干扰与实际生产成本之间找到一个平衡点。在大多数情况下，合理密集地布设接地孔是推荐的做法。