Плоскость земли

Плоскость земли (ground plane) — сплошной слой меди на печатной плате, соединённый с общим проводом. Обычно это один из внутренних слоёв многослойной платы, но так называют и сплошную заливку землёй на двухслойной.

Главное свойство плоскости — она даёт обратный путь под каждой дорожкой. Ток сигнала возвращается к источнику по земле, и на высоких частотах он идёт прямо под дорожкой, где петля меньше всего. По руководству TI SZZA009 плоскость земли делает это для любой дорожки, где бы та ни шла, — поэтому четырёхслойная плата излучает меньше двухслойной. Подробнее — в термине «Путь обратного тока».

Правила из руководств TI SCAA082A и SZZA009:

• сплошная — каждый вырез заставляет обратный ток обходить его, петля растёт;
• без прорезей у разъёмов — между выводами с шагом 2,54 мм оставляют перемычки меди, а не сплошную щель;
• не делить без нужды — разделённая земля работает как щелевая антенна, а сигнал над зазором образует большую петлю; если делить всё же нужно, земли соединяют в одной точке;
• питание — рядом — плоскость питания возле плоскости земли образует с ней ёмкость, которая снижает сопротивление цепи питания на высоких частотах.

На двухслойной плате плоскость заменяют сеткой из дорожек и заливок земли, соединённых отверстиями: по SZZA009 так можно достичь 95 % эффективности четырёхслойной платы.

Как выбрать число слоёв и расположить плоскости — в статье «Слои печатной платы», как подключать к ним блокировочные конденсаторы — в статье «Блокировочные конденсаторы и питание».