Utilização do Efeito Pele para Intra

Efeito de pele é um termo que descreve a tendência da densidade de corrente de altas correntes de radiofrequência de se tornar “aglomerada” em direção às camadas superficiais (limites de superfície) de um material condutor. A extensão em que a densidade de corrente é formada em direção à superfície está relacionada à profundidade da corrente primária de radiofrequência abaixo da superfície, daí o termo profundidade da pele.

Para aplicações de corrente contínua (CC) e corrente alternada (CA) de frequência mais baixa (por exemplo, abaixo de um megahertz, onde as profundidades da camada são normalmente valores dimensionais maiores), a seção transversal da maioria dos condutores estará totalmente envolvida na transferência de corrente. Este envolvimento total causa uma densidade uniforme de distribuição de corrente em toda a seção transversal do condutor.

figura 1

Cada vez mais em frequências mais altas, a presença (e localização) do fluxo magnético impacta a distribuição da densidade de corrente através da seção transversal do condutor (Figura 2).

Figura 2

Para descrições práticas, a combinação das características do material, frequência (que em combinação determina a profundidade da pele) e distribuição do padrão de fluxo determinará a redistribuição da densidade de corrente ao longo da seção transversal. A distribuição do padrão de fluxo que circunscreve o condutor é a influência motivadora para direcionar as alterações aplicadas à densidade de corrente.

Figura 3

Como o fator motivador para a densidade de corrente é a forma e a presença formativa do fluxo em alta frequência, a direção da distribuição da densidade de corrente na seção transversal de um condutor será alterada pela localização do fluxo. Na Figura 4, a densidade de fluxo é formada intensamente na fronteira entre dois condutores que transportam a corrente (e formam o fluxo) em uma relação de fase oposta. Devido à inter-relação do fluxo com a distribuição da densidade de corrente em altas frequências, isto sugere que as densidades de corrente nos dois condutores serão “aglomeradas” nas duas superfícies específicas mutuamente opostas que correspondem à distribuição da densidade de fluxo.

Figura 4

O exame do efeito e da influência ilustrados acima sugere que em placas de circuito multicamadas, o arranjo das camadas planas que propagam correntes de alta frequência em direções opostas pode ser eficaz no estabelecimento de particionamento de efeitos de acoplamento de modo comum dentro do eixo Z. Esta projeção assume que existe um número suficiente de profundidades de pele que estão ativamente disponíveis dentro de cada camada plana nos espectros de frequência de interesse.

Para enfatizar a formação do efeito de pele, quanto maior a frequência, menor será a profundidade da pele – e quanto mais condutivo e/ou mais permeável for o material (em maior frequência), menor será a profundidade da pele. Dada esta observação, em termos de efeito pelicular, as menores profundidades peliculares ocorrem com a maioria dos materiais condutores com permeabilidade mais elevada (assumindo que a permeabilidade é evidente como uma característica do material em alta frequência) e nas frequências mais altas.

Figura 5

Para ilustrar a extensão do efeito pelicular, a Figura 6 descreve a porcentagem de captura de corrente em direção à superfície, que é expressa como uma porcentagem da densidade de corrente em relação às profundidades da pele. A conclusão obtida é que são necessárias 5 profundidades de pele para capturar aproximadamente 99 por cento da densidade da corrente.

Figura 6

Figura 7

A importância do efeito pelicular como um benefício característico em frequências mais altas em direção às partições intraplano (dentro do eixo Z de uma placa de circuito) pode ser reconhecida pela revisão da profundidade da pele do cobre recozido na tabela mostrada na Figura 8.

Figura 8

Com o entendimento de que um peso de cobre no plano de uma placa de circuito de uma onça representa uma espessura de aproximadamente 1,4 mils, observa-se que em distribuições de frequência espectral mais altas, os planos dentro das placas de circuito podem ser utilizados para sinais, categorias de sinais e potência. particionamento dentro de placas de circuito.