在PCB天线设计中，在天线下方（底层或相邻层）铺设连续的接地平面是至关重要的，主要原因有以下几点：

1. 形成镜像电流和完整辐射结构：

   • 根据镜像理论，当一根天线置于一个大的接地平面上方时，接地平面内部会产生一个与天线电流方向相反的“镜像电流”。
   • 这个镜像电流与天线本体共同构成了一个完整的辐射结构（想象成一个偶极子天线）。没有接地平面，镜像电流就无法有效形成。
   • 这个完整的结构是天线有效辐射能量的基础。底层的地平面本质上充当了天线辐射体的另一半。

2. 控制天线阻抗和匹配：

   • 天线的输入阻抗是其关键参数，决定了射频信号能量是否能有效地传输到天线并辐射出去（通常目标阻抗是50欧姆）。
   • 接地平面的大小、形状以及与天线的距离极大地影响着天线的输入阻抗。
   • 如果没有接地平面或接地平面设计不当（太小、有割裂、距离不合适），天线的阻抗将与设计值严重偏离，导致信号反射严重、传输效率极低（高VSWR）。

3. 提供信号回流路径：

   • 高频RF电流需要低阻抗的回路才能流回源端（收发器）。接地平面为这些RF电流提供了最短、阻抗最低的返回路径。
   • 缺少良好接地平面时，回流电流会流过随机的高阻抗路径（可能通过电源线、信号线或其他元件），这不仅导致能量损耗（降低辐射效率），还会产生不必要的电磁辐射（EMI），干扰其他电路或导致EMC测试失败。

4. 抑制干扰，提高信噪比：

   • 接地平面在物理上隔离了天线与其他电路（尤其是数字信号线、电源线）。
   • 它阻挡了来自电路板其他部分的噪声干扰到达天线（提高接收灵敏度），同时也能阻止天线辐射的能量耦合回电路中产生干扰（减少发射噪声）。

5. 改善辐射方向图：

   • 接地平面塑造了天线的辐射方向图（能量在空间中的分布）。对于常见的单极天线（如倒F天线），接地平面决定了主辐射方向（通常垂直于平面）。
   • 一个设计良好的接地平面可以使辐射能量更集中地指向期望的方向，提高有效通信距离和连接可靠性。

6. 屏蔽作用：

   • 天线下方的连续铜皮层对来自电路板另一侧（下方）的噪声或金属物体提供了一定的屏蔽作用，减少这些因素对天线性能的负面影响（如失谐、效率降低）。

总结来说：

PCB天线下方的接地平面并非可有可无的“背景”，而是天线自身结构不可或缺的一部分。它直接决定了天线的阻抗特性、辐射效率、方向性、抗干扰能力和整体性能。忽略底层接地平面的设计，或者在底层随意布线破坏其连续性，几乎必然导致天线性能严重劣化（效率低下、匹配困难、通信距离短、易受干扰）。

因此，在设计PCB天线时，务必确保在天线正下方的层（通常是底层，或在多层板中紧邻天线的某一层）铺设一个足够大、连续、未被割裂的接地铜皮区域。 这是保证PCB内置天线有效工作的最基本也是最重要的设计原则之一。