Вы когда-нибудь замечали, что в некоторых конструкциях печатных плат имеются определенные углубления на слоях заземления и питания? Вы когда-нибудь задумывались, почему?

Чтобы понять это, нам нужно сначала понять принцип «20H»:

Принцип 20H в первую очередь предназначен для снижения электромагнитного излучения печатных плат. Высокоскоростные токи на плате генерируют соответствующие магнитные поля. То, как эти электромагнитные поля излучаются на краях разных слоев, показано на следующей диаграмме:

Как вы можете видеть, когда плоскости заземления и питания имеют одинаковый размер, электрическое поле между плоскостями питания и заземления меняется, в результате чего электромагнитные помехи распространяются наружу от краев платы. Обычное решение — сделать отступ в плоскости питания на определенное расстояние. Это позволяет электрическому полю проводиться только в пределах площади заземляющего слоя, подавляя тем самым эффекты краевого излучения и улучшая электромагнитную совместимость (ЭМС).

Итак, какой же обычно нам следует делать отступ? Расстояние отступа — это расстояние «20H», о котором мы упоминали ранее. Здесь H относится к толщине диэлектрика между силовой и заземляющей плоскостями. «Правило 20H» означает, что край плоскости питания имеет отступ, по крайней мере, в 20 раз превышающий расстояние между двумя плоскостями по сравнению с краем плоскости 0 В.

Как показано на изображении выше, это плоскость питания и земля с отступом. Мы видим, что большая часть электромагнитного поля больше не излучается наружу, что снижает внешнее электромагнитное излучение. Но почему мы говорим, что большая его часть больше не излучается наружу? Потому что мы обнаружили, что отступ края силовой плоскости относительно заземляющей плоскости на 20H снижает плотность электромагнитного поля примерно на 70%, а не до нуля. Если нам нужно еще больше ограничить электрическое поле, мы можем сделать отступ «100H». Как правило, отступ в 100H может удерживать 98% электрического поля в пределах области удержания. Это одна из причин, почему на наших досках необходимо делать отступы.

Однако из-за структуры стека слоев на некоторых типичных печатных платах строгое соблюдение правила 20H может помешать трассировке печатных плат. Поэтому общепринятой практикой является утопление плоскости заземления питания на 1 мм внутрь от базовой плоскости заземления, что обеспечивает некоторое улучшение производительности платы.

Также необходимо отметить, что правило 20H имеет значительный эффект только при определенных условиях:

1. Плоскость питания должна располагаться внутри печатной платы, а два соседних слоя выше и ниже нее должны быть плоскостями 0 В. Расстояние от этих двух плоскостей 0 В должно быть как минимум в 20 раз больше расстояния между слоями между ними и плоскостью питания.
2. Общее количество слоев печатной платы должно быть больше или равно 8 слоям.