PCB接地和电源平面

我正在设计一个具有以下堆叠的4层PCB：信号顶部，地平面，电源平面，信号底部。

这是我做的第一个这样的PCB，它包括一个具有600KHz开关频率的高噪声SMPS，一个32MHz uC和一个无线2.4GHz模块。我希望隔离不同模块的噪声并防止其干扰其他模块，例如，SMPS和uC噪声不应干扰无线模块。为此，我将电源层划分为三个封闭区域，每个电压区域一个（SMPS从用于辅助接通系统的很小的50mA线性稳压器产生的5.0V，3.3V和5.0V），但要保持接地飞机未分裂，并覆盖了所有木板。SMPS，uC和无线模块块在板上彼此分离。

问题是：

1. 这种分开的布置将有助于模块之间传播的噪声吗？
2. 在顶部和底部倒入接地铜线是否有助于减少电路板外部的EMI噪声？
3. 最好也将地平面分开（并在顶部和底部各浇注一层NO，以避免形成回路），并以星形方式连接它？我听说最好保持地面完整，但是每个人似乎都有自己的版本。

我的理解是，地面应始终位于信号和电源走线的下方或上方，以最大程度地减少环路并降低电路板产生的EMI。同样，如果不同的块已经在板上物理隔离，它们的返回电流将在未分裂的接地平面中流动而不会互相干扰。那是对的吗？但是我也读到了有关将接地平面分成多个区域的信息，每个子系统一个区域，并仅在一个点（星形连接）中连接这些不同的模块。哪个更好？为什么？

这种分开的布置将有助于模块之间传播的噪声吗？

如果您有多个电源电压和一个4层板，则没有太多选择。您必须为不同的负载提供不同的电压。无论是减少还是增加噪音，都与如何布置噪音有很大关系，不可能仅对此问题给出一个笼统的答案。最好将其视为，您必须拆分电源平面---这样做的最佳方法是什么？

在顶部和底部倒入接地铜线是否有助于减少电路板外部的EMI噪声？

如果您提供多个过孔，则可以将外层接地区域连接到接地层。这也将使您的晶圆厂供应商满意，因为它将减少制造电路板所需蚀刻的铜量。

小心不要使外层接地线过于靠近2.4 GHz迹线，因为如果它比5条迹线宽度更近，则会改变受控阻抗线的特征阻抗。

更好的方法是将接地平面分开（并在顶部和底部侧面不倒接地以避免环路），并以星形方式连接它？我听说最好保持地面完整，但是每个人似乎都有自己的版本。

简短的回答：不。

如果您特别注意如何拆分电源平面，以及电路是否需要它，那么在某些情况下它可以改善性能。

但是，如果您想从几乎对您所设计的电路一无所知的人那里得到一个答案，那么最好的答案就是不要分割接地层。

还有一件事要注意

您的叠加是Signal-ground-power-signal。在电源层中有裂口。

在底层布线时，请尽量不要越过电源平面中的裂缝，因为这些底层走线实际上将使用电源网络（而不是接地线）作为信号高频分量的返回路径。

另外，请注意（高速）信号从上层跳到下层，因为这也需要将返回电流从电源网过渡到接地网。该回流电流可能会流过最近的去耦电容器---所以第二件事是在每个需要回流电流在平面之间交叉的位置附近放置一个去耦电容器。（最好的事情根本不是跨越飞机）。

编辑

我确保所有的HF信号都不会交叉分裂，但是会有一些DC迹线不可避免地穿过它们。这可以成为问题吗？

想一想：当您说它是直流轨道时，您是说电压不变还是电流不变？当前的更改是导致拆分运行问题的原因。（电压变化仅是因为它们通常会引起电流变化而引起问题）

因此，这取决于您是在谈论“直流”信号，例如电源的使能线，该电源在启动时就打开一次，然后永远保持相同的电压，或者是一条电源线是否有多余的电源？值得为此而分裂。

直流控制信号将没有问题。

如果它是具有变化的负载电流的电源信号，则可以通过去耦电容器解决该问题。去耦电容器允许电流的高频变化通过电容器的短路径，而不是通过轨道的长路径。