天线区域为什么要放置大量过孔

形成完整连续的接地屏蔽

大量GND过孔可以把不同层的地平面结合在一起，形成一个“法拉第笼”进行接地屏蔽干扰，抑制天线射频信号避免传递到板内其余位置。

提供回流路径

天线是辐射电流的源，电流必然需要形成闭合回路，在天线附近加入密集的GND过孔，可以给射频信号提供最短的回流路径，提升信号质量。

控制阻抗

射频信号通常是控制50欧姆特征阻抗，密集的GND过孔可以稳定参考平面，同时可以进行共面参考，对于布线设计也有好处。

过孔放置要求

过孔的排列需要注意，尽量不要形成周期性结构，否则会类似于光栅/周期性介质，在某些频率下回产生布拉格反射或带隙效应，同时，规则排列的过孔可能会成为滤波器或EMI泄漏通道，通常在过孔的放置时，会打乱周期或控制周期小于λ/10（λ/20）。

过孔周期规则

当一个周期性结构的周期远小于波长时，电磁波会忽视它的周期性，表现为近似均匀介质，通常周期性排列的过孔会控制在λ/10一下，基本可以避免周期性效应。

计算λ（有效波长）

波长不是在真空中计算的，而是要考虑PCB介质的传播速度:

λ = \frac{c}{f \cdot \sqrt{ε_{e f f}}}

其中：

$λ$ ：介质中的有效波长
$c$ ：光速，约 $3 \times 10^{8} m/s$
$f$ ：信号频率 (Hz)
$ε_{e f f}$ ：有效介电常数 $ε_{e f f}$ ：有效介电常数
- 微带线：大约 $ε_{e f f} \approx \frac{ε_{r} + 1}{2}$
- 带状线：接近 $ε_{e f f} \approx ε_{r}$
FR-4 常见介电常数：
$ε_{r} \approx 4.0$
所以有效介电常数一般在
$ε_{e f f} \approx 2.5 \sim 3.5$

举例说明

假设你做的是 10 GHz 高速信号，板材 FR-4：

有效介电常数估算：
$ε_{e f f} \approx 3.0$
波长：
$λ = \frac{3 \times 10^{8}}{10^{10} \cdot \sqrt{3}} \approx 17.3 mm$
λ/10：
$\frac{λ}{10} \approx 1.7 mm$

这意味着如果你在 10 GHz 应用里，把过孔周期控制在 1.7 mm 以下，那么它不会形成显著的周期性结构效应；过孔的周期指的是相邻过孔中心到中心的间距。

参考书籍

David M. Pozar，《Microwave Engineering》（微波工程，第4版）
书中在讨论周期性结构、布拉格反射、频带隙时，有关于“当结构周期远小于波长时，可近似为均匀介质”的表述。
Howard Johnson，《High-Speed Signal Propagation: Advanced Black Magic》
书中提到过孔阵列、接地过孔间距和 λ 的关系，强调密度足够时电磁波“看不见”间隙。
参考链接：https://kolegite.com/EE_library/books_and_lectures/Цифрова схемотехника/High Speed Signal Propagation Advanced Black Magic by Howard Johnson (z-lib.org).pdf?utm_source=chatgpt.com
Eric Bogatin，《Signal and Power Integrity – Simplified》
对走线过孔、接地过孔阵列的周期效有描述，推荐将地过孔间距控制在 λ/10 甚至更小。
Infineon / Cypress – 《Antenna Design and RF Layout Guidelines》（AN91445）
文中明确提到在 PCB 上“放置 via fencing（过孔围栏）于 BLE 与 Wi-Fi 区域之间，用以最小化泄漏”
参考链接：https://community.infineon.com/gfawx74859/attachments/gfawx74859/psoc4/9578/1/001-91445_AN91445_Antenna_Design_and_RF_Layout_Guidelines.pdf?utm_source=chatgpt.com
Texas Instruments – 《Antenna Impedance Measurement and Matching》（SWRA726）
是 TI 针对 433/868 MHz（Sub-1 GHz）以及 2.4 GHz/5 GHz（BLE、ZigBee、Wi-Fi）的射频天线匹配指南，强调 PCB 地形、组件布局对天线性能至关重要。
参考链接：https://www.ti.com/lit/an/swra726/swra726.pdf?utm_source=chatgpt.com

天线区域为什么要放置大量过孔 ​

形成完整连续的接地屏蔽 ​

提供回流路径 ​

控制阻抗 ​

过孔放置要求 ​

过孔周期规则 ​

计算λ（有效波长） ​

举例说明 ​

参考书籍 ​