完整地平面的隔离度是不是无穷大？ 留言
问题来源
射频PCB布线一般都是一字型长蛇，这条长蛇上没有任何过孔，没有信号过孔或接地过孔，于是下图红色箭头所示的射频布线，其正下方的所有布线层都是完美的布线通道：
工程师犹豫不决：正下方的数字或控制信号的布线是否会干扰到表面层的射频信号？或者说正下方的完整地平面的隔离度究竟是不是无穷大？
有问题？海飞丝！
HFSS能仿真出三维结构形成的无源网络的S参数，从S参数里面能找出隔离度等指标。
但是，对初学者来说有个知识盲点：HFSS是专门用于仿真高频电磁波的，所以在仿真导体时，会默认导体内部电磁场为零，尤其是PCB地平面这样的薄导体，能显著减少剖分网格数量，提高仿真速度。
导体内部电磁场为零？只有超导体才能实现！——只有超导体材料的法拉弟笼才能实现无穷大的隔离度（无穷大的屏蔽效果）。
所以HFSS在仿真铜材料的地平面隔离度时，有个选项要勾上：
意思是铜材料的地平面内部也做网格剖分并求解。
建一个如下图所示的3层板模型（一般不存在奇数层PCB）：顶层微带线—地平面—底层微带线。
建模时空气盒与PCB面积相等，杜绝了板边电磁波的串扰。
仿真结果
0.5 OZ厚的地平面隔离度优于80dB；
1 OZ厚的地平面隔离度优于90dB；
要在求较高的场合，这么大的隔离度还是不太保险的，例如数字信号线有很强的干扰，而射频信号线是刚从天线接收到的弱信号。
用双层1OZ地平面隔离呢？下图就是双层地平面的仿真结果：
双层1OZ地平面的隔离度一下子提高到150dB，基本上能满足所有场合了。
疑问
完整地平面的隔离度是如何产生的？是因为地平面上的共地回流产生的。
下图是顶层微带线—GND—底层微带线构成的3层PCB横截面趋肤效应的电流密度分布，两微带线在地平面上的回流路径有重叠部分。GND铜越厚，则重叠部分越少。
可以想象到：如果是顶层微带线—GND—GND—底层微带线的4层PCB，有双层地平面隔离，那么隔离度会大幅度提高：因为两微带线的回流路径都在自身的参考GND上，两个回流路径被GND之间的介质天然隔离了。
原文始发于微信公众号（看图说RF）：009_完整地平面的隔离度是不是无穷大？
