CN111277264A - 多相位本振信号走线及相应的布线结构 - Google Patents

多相位本振信号走线及相应的布线结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种多相位本振信号走线及相应的布线结构，其中，多相位本振信号走线包括同相信号线组和正交相信号线组，同相信号线组包括交错螺旋的第一信号线和第二信号线，正交相信号线组包括交错螺旋的第三信号线和第四信号线，同相信号线组和正交相信号线组平行设置，且第一交错点与两个相邻的第二交错点的中心位置相对，从而防止不同相位走线之间的长时间牵引干涉，以减小同相信号线组、正交相信号线组以及二者之间的相位失配，布图结构的电源地走线走到分频器和缓冲器的中心对称位置后，对称的从分频器或缓冲器的左右两侧连接进行供电，从而能减小电源的不对称而引入谐波的分量信号，减小振动、噪声及信号干扰。

Description

多相位本振信号走线及相应的布线结构
技术领域
本发明涉及信号走线领域，特别涉及一种多相位本振信号走线及相应的布线结构。
背景技术
对于无线通信系统架构中的射频接收机和发射机，零中频架构实现极高的集成度并显著减少系统中频率相关组件的数量，但是零中频设计也带来了挑战。正交混频器具有同相(I)信号和正交相(Q)信号，需要从差分VCO(振荡电路)高频时钟信号中产生所需要的正交信号，且一旦这些信号的相位或幅度出现任何不匹配，组合上变频或者下变频的I信号和Q信号时会导致求和及消除性能下降，即镜像抑制(IRR)性能变差，影响收发机性能。
故需要提供一种多相位本振信号走线来解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种多相位本振信号走线，以解决现有技术中从差分VCO高频时钟信号中产生所需要的正交信号的相位或幅度出现任何不匹配，组合上变频或者下变频的I信号和Q信号时会导致求和及消除性能下降，即镜像抑制(IRR)性能变差，影响收发机性能的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种多相位本振信号走线，其包括：
同相信号线组，包括第一信号线和第二信号线，所述第一信号线和所述第二信号线上信号的相位差为180°；
正交相信号线组，包括第三信号线和第四信号线，所述第三信号线和所述第四信号线上信号的相位差为180°；
所述同相信号线组和所述正交相信号线组上的信号相位差为90°。
在本发明中，所述第一信号线和所述第二信号线交错螺旋，形成间距相等的多个第一交错点，所述第三信号线和所述第四信号线交错螺旋，形成间距相等的多个第二交错点，所述同相信号线组和所述正交相信号线组平行设置，且所述第一交错点与两个相邻的所述第二交错点的中心位置相对。
在本发明中，所述第一信号线和所述第二信号间隔第一距离，所述同相信号线组和所述正交相信号线组间隔第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。
其中，一个所述同相信号线组和一个所述正交相信号线组形成一个信号走线单元组，所述多相位本振信号走线包括两个所述信号走线单元组，两个所述信号走线单元组间隔第三距离，所述第三距离大于所述第二距离。
进一步的，所述第二距离大致为所述第一距离的2倍，所述第三距离大致为所述第二距离的2倍。
本发明还包括一种布线结构，其使用上述多相位本振信号走线，还包括：
缓冲器，用于缓冲驱动，包括对称设置在相对两侧的第一电源连接点，两个所述第一电源连接点之间的一侧为第一引入侧；
分频器，用于对时钟信号进行分频操作，包括对称设置在相对两侧的第二电源连接点，两个所述第二电源连接点之间的一侧为第二引入侧；
电源地总线，所述电源地总线从所述第一引入侧引入，且正负极从所述第一引入侧的中部分别向两侧对称延伸与两个所述第一电源连接点连接以对所述缓冲器进行供电，所述电源地总线从所述第二引入侧引入，且正负极从所述第二引入侧的中部分别向两侧对称延伸与两个所述第二电源连接点连接以对所述分频器进行供电；以及
信号输入线，连接在所述分频器的输入端；
其中，所述信号走线连接所述分频器的输出端和所述缓冲器的输入端。
在本发明中，所述分频器包括用于连接所述同相信号线组的第一锁存器，以及用于连接所述正交相信号线组第二锁存器；
所述第一锁存器和所述第二锁存器连接形成锁存器组，所述分频器包括多个所述锁存器组，相邻的所述锁存器组呈中心对称。
在本发明中，所述电源地总线的正负极均连接有第一退耦电容，两侧的所述第一退耦电容对称设置。
在本发明中，所述电源地总线的正负极均连接有第二退耦电容，两侧的所述第二退耦电容对称设置。
在本发明中，所述电源地总线上设置有屏蔽层。
本发明相较于现有技术，其有益效果为：本发明的多相位本振信号走线将第一信号线和第二信号线上信号设置相位差为180°，第三信号线和第四信号线上信号设置相位差为180°；同相信号线组和正交相信号线组上的信号相位差为90°，第一信号线和第二信号线交错螺旋，形成间距相等的多个第一交错点，第三信号线和第四信号线交错螺旋，形成间距相等的多个第二交错点，同相信号线组和正交相信号线组平行设置，且第一交错点与两个相邻的第二交错点的中心位置相对，从而防止不同相位走线之间的长时间牵引干涉，以减小同相信号线组、正交相信号线组以及二者之间的相位失配。
另外，在本发明的布图结构中，电源地走线走到分频器和缓冲器的中心对称位置后，对称的从分频器或缓冲器的左右两侧连接进行供电，从而能减小电源的不对称而引入谐波的分量信号，减小振动、噪声及信号干扰，从而提高传输和利用的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下面描述中的附图仅为本发明的部分实施例相应的附图。
图1为应用本发明的多相位本振信号走线的布线结构的结构示意图。
图2为本发明的多相位本振信号走线为四相位输送时的示意图。
图3为本发明的多相位本振信号走线为八相位输送时的示意图。
图4为分频器上的锁存器的分布示意图。
图5为锁存器组的连线结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」、「顶部」以及「底部」等词，仅是参考附图的方位，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
本发明术语中的“第一”“第二”等词仅作为描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性，以及不作为对先后顺序的限制。
在现有技术中，正交混频器具有同相(I)信号和正交相(Q)信号，需要从差分VCO(振荡电路)高频时钟信号中产生所需要的正交信号，且一旦这些信号的相位或幅度出现任何不匹配，组合上变频或者下变频的I信号和Q信号时会导致求和消除性能下降，即镜像抑制(IRR)性能变差，影响收发机性能。
如下为本发明提供的一种能解决以上技术问题的多相位本振信号走线的优选实施例。
请参照图2和图3，其中图2为本发明的多相位本振信号走线为四相位时的示意图，图3为本发明的多相位本振信号走线为八相位时的示意图。
在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
本发明提供一种多相位本振信号走线，其包括同相信号线组和正交相信号线组，同相信号线组用于输送I信号(同相信号inphase)，正交相信号线组用于输送Q信号(正交相位信号quadrature phase)。
其中，同相信号线组包括第一信号线21和第二信号线22，第一信号线21和第二信号线22上信号的相位差为180°；第一信号线21如图2中的IP信号线，第二信号线22如图2中的IN信号线。
正交相信号线组包括第三信号线23和第四信号线24，第三信号线23和第四信号线24上信号的相位差为180°；第三信号线23如图2中的QP信号线，第四信号线24如图2中的QN信号线。
另外，同相信号线组和正交相信号线组上的信号相位差为90°。
请参照图2，在本发明中，第一信号线21和第二信号线22交错螺旋设置，形成间距相等的多个第一交错点25，第三信号线23和第四信号线24交错螺旋，形成间距相等的多个第二交错点26，节省布线面积的同时实现180°的相位差；
同相信号线组和正交相信号线组平行设置，且第一交错点25与两个相邻的第二交错点26的中心位置相对。
从而防止不同相位走线之间的长时间牵引干涉，以减小同相信号线组、正交相信号线组以及二者之间的相位失配。
在本发明中，第一信号线21和第二信号间隔第一距离A，同相信号线组和正交相信号线组间隔第二距离B，其中第二距离B大于第一距离A，第一距离A稍近以保证信号的差分性，第二距离B稍远以减小相互之间的牵引干涉。
请参照图3，一个同相信号线组和一个正交相信号线组形成一个信号走线单元组，本实施例中的多相位本振信号走线15包括两个信号走线单元组，形成八相位输送，两个信号走线单元组间隔第三距离C，第三距离C大于第二距离B，以避免两个信号走线单元组之间相互影响。
具体的，第二距离B大致为第一距离A的2倍，第三距离C大致为第二距离B的2倍。如在本实施例中，第一距离A可为1.5um，第二距离B可为3um，第三距离C可为6um。
请参照图1，其中图1为应用本发明的多相位本振信号走线的布线结构的结构示意图。
本发明还包括一种布线结构，其使用上述多相位本振信号走线15，同时还包括缓冲器12、分频器11电源地总线13以及信号输入线14。
其中，缓冲器12用于缓冲驱动，包括对称设置在相对两侧的第一电源连接点，缓冲器用在总线上以提高驱动能力，隔离前后级，当负载不具有非选通输出为高阻特性时，将起到隔离作用，当总线的驱动能力不够驱动负载时，将起到驱动作用，两个第一电源连接点之间的一侧为第一引入侧。
分频器11用于对时钟信号进行分频操作，包括对称设置在相对两侧的第二电源连接点，两个第二电源连接点之间的一侧为第二引入侧。
电源地总线13从第一引入侧引入，且正负极从第一引入侧的中部分别向两侧对称延伸与两个第一电源连接点连接以对缓冲器12进行供电，电源地总线13从第二引入侧引入，且正负极从第二引入侧的中部分别向两侧对称延伸与两个第二电源连接点连接以对分频器11进行供电。
信号输入线14连接在分频器11的输入端，用于向分频器11原信号。
其中，信号走线15连接分频器11的输出端和缓冲器12的输入端，以将经过分频器11转换后的信号进行输送。
请参照图4和图5，其中图4为分频器上的锁存器的分布示意图，图5为锁存器组的连线结构示意图。
在本发明中，分频器11包括用于连接同相信号线组的第一锁存器31，以及用于连接正交相信号线组第二锁存器32，第一锁存器31和第二锁存器32连接形成锁存器组，分频器11包括多个锁存器组，相邻的锁存器组呈中心对称，减少互相之间的干涉影响，减小相位失配。
在本发明中，电源地总线13的正负极均连接有第一退耦电容16，两侧的第一退耦电容16对称设置。另外，电源地总线13的正负极均连接有第二退耦电容17，两侧的第二退耦电容17对称设置，退耦电容能为高频信号提供通路，减小电源内阻，去除电源和地线在敷铜板上“走长线”的影响，防止公用电源的各部分电路之间的有害交连。
在本发明中，电源地总线13上设置有屏蔽层，以防止干扰源通过电源地总线入侵信号系统。
本发明的布线结构通过电源地总线13为缓冲器和分频器11提供电能，以驱动运行，源信号通过信号输入线14向分频器11进行输入，然后经过分频器11进行信号转换处理，转换后的信号再通过信号走线15输向缓冲器，其中信号走线15通过将第一信号线和第二信号线上信号设置相位差为180°，第三信号线和第四信号线上信号设置相位差为180°；同相信号线组和正交相信号线组上的信号相位差为90°，从而使得信号输送非常稳定。
本发明的多相位本振信号走线将第一信号线和第二信号线上信号设置相位差为180°，第三信号线和第四信号线上信号设置相位差为180°；同相信号线组和正交相信号线组上的信号相位差为90°，第一信号线和第二信号线交错螺旋，形成间距相等的多个第一交错点，第三信号线和第四信号线交错螺旋，形成间距相等的多个第二交错点，同相信号线组和正交相信号线组平行设置，且第一交错点与两个相邻的第二交错点的中心位置相对，从而防止不同相位走线之间的长时间牵引干涉，以减小同相信号线组、正交相信号线组以及二者之间的相位失配。
另外，在本发明的布图结构中，电源地走线走到分频器和缓冲器的中心对称位置后，对称的从分频器或缓冲器的左右两侧连接进行供电，从而能减小电源的不对称而引入谐波的分量信号，减小振动、噪声及信号干扰，从而提高传输和利用的效率。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种多相位本振信号走线，其特征在于，包括：
同相信号线组，包括第一信号线和第二信号线，所述第一信号线和所述第二信号线上信号的相位差为180°；
正交相信号线组，包括第三信号线和第四信号线，所述第三信号线和所述第四信号线上信号的相位差为180°；
所述同相信号线组和所述正交相信号线组上的信号相位差为90°。
2.根据权利要求1所述的多相位本振信号走线，其特征在于，所述第一信号线和所述第二信号线交错螺旋，形成间距相等的多个第一交错点，所述第三信号线和所述第四信号线交错螺旋，形成间距相等的多个第二交错点，所述同相信号线组和所述正交相信号线组平行设置，且所述第一交错点与两个相邻的所述第二交错点的中心位置相对。
3.根据权利要求1所述的多相位本振信号走线，其特征在于，所述第一信号线和所述第二信号间隔第一距离，所述同相信号线组和所述正交相信号线组间隔第二距离，所述第二距离大于所述第一距离。
4.根据权利要求3所述的多相位本振信号走线，其特征在于，一个所述同相信号线组和一个所述正交相信号线组形成一个信号走线单元组，所述多相位本振信号走线包括两个所述信号走线单元组，两个所述信号走线单元组间隔第三距离，所述第三距离大于所述第二距离。
5.根据权利要求4所述的多相位本振信号走线，其特征在于，所述第二距离大致为所述第一距离的2倍，所述第三距离大致为所述第二距离的2倍。
6.一种布线结构，其特征在于，使用权利要求1-5所述的多相位本振信号走线，还包括：
缓冲器，用于缓冲驱动，包括对称设置在相对两侧的第一电源连接点，两个所述第一电源连接点之间的一侧为第一引入侧；
分频器，用于对时钟信号进行分频操作，包括对称设置在相对两侧的第二电源连接点，两个所述第二电源连接点之间的一侧为第二引入侧；
电源地总线，所述电源地总线从所述第一引入侧引入，且正负极从所述第一引入侧的中部分别向两侧对称延伸与两个所述第一电源连接点连接以对所述缓冲器进行供电，所述电源地总线从所述第二引入侧引入，且正负极从所述第二引入侧的中部分别向两侧对称延伸与两个所述第二电源连接点连接以对所述分频器进行供电；以及
信号输入线，连接在所述分频器的输入端；
其中，所述信号走线连接所述分频器的输出端和所述缓冲器的输入端。
7.根据权利要求6所述的布线结构，其特征在于，所述分频器包括用于连接所述同相信号线组的第一锁存器，以及用于连接所述正交相信号线组第二锁存器；
所述第一锁存器和所述第二锁存器连接形成锁存器组，所述分频器包括多个所述锁存器组，相邻的所述锁存器组呈中心对称。
8.根据权利要求6所述的布线结构，其特征在于，所述电源地总线的正负极均连接有第一退耦电容，两侧的所述第一退耦电容对称设置。
9.根据权利要求6所述的布线结构，其特征在于，所述电源地总线的正负极均连接有第二退耦电容，两侧的所述第二退耦电容对称设置。
10.根据权利要求6所述的布线结构，其特征在于，所述电源地总线上设置有屏蔽层。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005101587A (ja) * 2003-08-29 2005-04-14 Handotai Rikougaku Kenkyu Center:Kk 並走配線および集積回路
US20060108694A1 (en) * 2004-11-19 2006-05-25 Realtek Semiconductor Corp. Circuit layout structure and method
US20080297271A1 (en) * 2007-06-04 2008-12-04 Realtek Semiconductor Corp. Multi-phase layout structure and method
CN103718657A (zh) * 2011-07-20 2014-04-09 松下电器产业株式会社 印刷配线板
CN208754588U (zh) * 2018-07-04 2019-04-16 百度在线网络技术（北京）有限公司 一种电路板结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005101587A (ja) * 2003-08-29 2005-04-14 Handotai Rikougaku Kenkyu Center:Kk 並走配線および集積回路
US20060108694A1 (en) * 2004-11-19 2006-05-25 Realtek Semiconductor Corp. Circuit layout structure and method
US20080297271A1 (en) * 2007-06-04 2008-12-04 Realtek Semiconductor Corp. Multi-phase layout structure and method
CN103718657A (zh) * 2011-07-20 2014-04-09 松下电器产业株式会社 印刷配线板
CN208754588U (zh) * 2018-07-04 2019-04-16 百度在线网络技术（北京）有限公司 一种电路板结构

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