Pense nas correntes de alta frequência em execução no plano de terra.
Em baixas frequências, a corrente segue o caminho de menor resistência (literalmente). Uma ilha no plano terrestre não é um grande problema em termos de resistência. Ainda há muito cobre em ambos os lados da ilha, para que a corrente possa fluir em torno dela com pouca queda de tensão.
No entanto, as coisas parecem diferentes em altas frequências. As correntes de retorno de alta frequência no plano de terra tendem a seguir o mesmo caminho que as correntes de avanço nas outras camadas. Essa é uma propriedade útil, pois minimiza a área total do circuito de corrente e, portanto, irradia menos e o circuito também é menos suscetível à radiação recebida. As ilhas no plano terrestre forçam as correntes a contorná-las, o que pode aumentar significativamente a área de loop das correntes de alta frequência. Observando isso de outra maneira, você pode pensar nos condutores na camada superior como formando uma linha de transmissão com o plano de terra. A ilha quebra esta linha de transmissão, o que aumenta a impedância, o que aumenta a queda de tensão no plano de terra.
Outro efeito é algo conhecido como "antena de slot". Isso é o inverso de um dipolo, mas se comporta como um dipolo para irradiar e receber. Se você tiver uma corrente de alta frequência percorrendo o comprimento de uma folha condutora e, em seguida, cortar um slot nessa folha perpendicular ao fluxo de corrente, você terá uma antena de slot. Esse é um dos motivos pelos quais os orifícios de fluxo de ar no chassi de metal geralmente são um monte de orifícios, não slots ou aberturas grandes e únicas.
Em uma placa de duas camadas, você geralmente precisa encaminhar alguns dos sinais para a camada inferior. Mas você deseja deixar a camada inferior como plano de terra na medida do possível. A partir da análise acima, você pode ver que mais ilhas pequenas são melhores do que poucas ilhas grandes. A métrica que você deseja buscar é minimizar a dimensão máxima de qualquer ilha.
Eu uso Eagle e seu roteador automático frequentemente para essas coisas. Nas primeiras passagens de roteamento, defino os custos apenas para encontrar uma solução de roteamento. Em passagens posteriores, presumo que uma solução foi encontrada e agora precisa ser otimizada para menos danos ao plano de terra. Para isso, defino o custo da camada do plano de solo e o custo via mais baixo. Isso resulta em "jumpers" mais curtos na camada do plano do solo, em vez de traços longos. Infelizmente, o Eagle ainda tende a agrupar esses jumpers, mesmo com o parâmetro de abraço definido como 0. Após a rota automática final, eu limpo manualmente um pouco o plano de terra. Isso geralmente não está alterando a topologia, mas principalmente separando os jumpers individuais um do outro, para que haja cobre fluindo entre eles.
Aqui está o desenho da camada inferior dessa placa:
Isso mostra a camada inferior do nosso programador USBProg PIC . Um circuito dessa complexidade não pode ser roteado em uma única camada, mas observe como existem muitas pequenas ilhas individuais em vez de traços longos ou grandes aglomerados de jumpers na camada inferior. Na maioria das vezes, as correntes de retorno de alta frequência ainda podem fluir sem muito desvio de seus caminhos ideais.