PCB接地，串扰和天线

我试图了解可能发生高速线过渡时多边形浇注填充的影响。考虑以下伪造的案例示例：

在此示例中，轨道（浅蓝色）在板子的左侧设置得尽可能远，但必须将它们靠得更近才能穿过大的焊盘孔。红色填充是地面多边形倒入。请注意，这是一个虚构的示例，其中存在许多与我的问题无关的其他问题。

出于争论的考虑，所有线路都是单端的（例如UART，SPI，I²C等），并且转换时间可能为1〜3 ns。下方有一个连续的地面（距离0.3mm），但我的问题是关于顶部的地面。

在C情况下，多边形浇筑能够穿透到一个有足够空间的地方，可以放置第二个过孔连接，因此地面走线正确地连接到下面的平面。但是，在A，B，D和E情况下，浇注会尽可能地进行，没有空间放置通孔，从而留下GND“手指”。

我想知道，不管其他路由选择因素如何，是应该删除“手指” A，B，D和E，还是它们有助于减少磁道之间的串扰。我担心接地噪声可能会使那些“手指”成为好的天线并产生有害的EMI。但是同时，我不愿意删除它们，因为它们可能会带来串扰。

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对于不同的案例，请考虑以下图片：

每个IC的扇形散开会带来一个现实，那就是许多手指不可避免，除非我们完全摆脱了该部分上的GND。后者是正确的做法吗？只要是GND填充物，GND浇注是有益的还是无害的？

是应该去除“手指” A，B，D和E，还是它们有助于减少磁道之间的串扰。

应该删除它们，因为它们实际上并没有帮助，并且很可能会使情况变得更糟。

您担心的是串扰。因此，让我们再谈一谈。

串扰是指一个信号（迹线）的电场（电磁场）与另一信号（迹线）相互作用或相交。

这就是典型的信号在“领域”视图中的样子。

您可以通过几种方式来消除串扰。

1. $Crosstalk \propto \frac{dv}{dt}$

2. 将信号移得更远。这样做将减少从侵略者到受害者的田地之间的相互作用/交叉。领域仍然存在，但是您只是在周围徘徊。

3. 使您的参考平面更近。这些字段正在寻找其参考位置。这是阻抗最小的路径。连接线散布到足以找到其低阻抗路径的程度。如果将飞机拉近一点，其耦合会更紧密。

现在，如果您有一个两层板，并且不能使板变薄（使两层靠得更近），那么您将剩下选项＃1和＃2。但是，您可以通过在信号的整个长度上平行于信号走线接地走线来在2层板上“种类繁多”的实施方案＃3。领域将在那里，所以为什么不控制这些字段与之交互的“信号”。

这就是您尝试在顶层倒入地面的方法。为了使其有效，它必须在信号的整个长度上（或尽可能接近）（基本上像阴影一样跟随它）。因此，手指A，B，D，E无效，可能会成为贴片天线而使情况变得更糟，但在我看来，C是唯一可以接受的手指。它对信号并不完全有效，但不会使情况变得更糟。

所有线路都是单端的（例如UART，SPI，I²C等），过渡时间可能为1〜3 ns。

这是您出问题的地方。I2C和UART最快以几个MHz运行。SPI可以在10 MHz下运行。过渡时间无需高达3 ns。通过放慢速度，您可以为自己省下很多痛苦。最简单的方法是在驱动器的单向方案（UART，SPI）上增加串联电阻。对于I2C，您可以增加上拉电阻以减慢上升时间。为了减慢下降时间，您只需要使用较弱的驱动程序（无论如何，任何专用的I2C设备都不会以这种速度产生下降时间）。

我想知道，不管其他路由选择因素如何，是应该删除“手指” A，B，D和E，还是它们有助于减少磁道之间的串扰。

删除它们。

如果您可以找到空间在它们中放置通孔，以将它们连接到它们下面的接地层，并使它们在整个长度上保持为0伏，它们只会减少串扰。甚至那就是钱币。音轨之间的距离更大是减少串扰的更好方法。

我担心接地噪声可能会使那些“手指”成为好的天线并产生有害的EMI。

完全正确。