CN217064111U - 芯片的供电网络和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种芯片的供电网络和电子设备，属于通信技术领域。其中，该芯片的供电网络包括：印制电路板PCB、电源管理芯片和收发器芯片，其中，印制电路板PCB包括本体，电源管理芯片和收发器芯片设置在本体之上；电源管理芯片上设置有电源管脚，收发器芯片上设置有多个供电管脚，其中，多个供电管脚通过传输线分别与电源管脚相连，且多个供电管脚和电源管脚通过传输线构成星型网络结构。由此，能够有效地降低供电网络的路径损耗，并降低各路电源间的串扰，从而优化整个供电网络。

Description

芯片的供电网络和电子设备

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种芯片的供电网络和电子设备。

背景技术

5G(5th Generation Mobile Communication Technology，第五代移动通信技术)网络通信技术是当前世界上最先进的一种网络通信技术之一。相比于被普遍应用的4G(the4th generation mobile communication technology，第四代移动通信技术)网络通信技术来讲，5G网络通信技术在传输速度上有着非常明显的优势，特别当应用5G毫米波时，会带来超大带宽、超低时延、可靠连接、高精度定位等全新的技术体验。与传统的网络通信相比，毫米波工作频段最高已达到52GHz，由此导致毫米波终端从设计、测试到工厂生产，整个开发流程都出现了极大的挑战。

在实际毫米波终端设计中，由于整机和PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)板的布局和走线限制，毫米波芯片的电源供电网络往往会成为设计的难点，而毫米波芯片的电源供电网络对毫米波的性能起着至关重要的作用。

发明内容

本实用新型实施例提供一种芯片的供电网络和电子设备，能够有效地降低供电网络的路径损耗，并降低各路电源间的串扰，从而优化整个供电网络。

本实用新型第一方面实施例提出了一种芯片的供电网络，包括印制电路板PCB、电源管理芯片和收发器芯片，其中，所述印制电路板PCB包括本体，所述电源管理芯片和所述收发器芯片设置在所述本体之上；所述电源管理芯片上设置有电源管脚，所述收发器芯片上设置有多个供电管脚，其中，所述多个供电管脚通过传输线分别与所述电源管脚相连，且所述多个供电管脚和所述电源管脚通过所述传输线构成星型网络结构。

在本实用新型的一个实施例中，所述电源管理芯片和所述收发器芯片设置在所述本体的同一面，且所述电源管理芯片和所述收发器芯片临近设置；或者所述电源管理芯片和所述收发器芯片分别设置在所述本体的两面，且所述电源管理芯片和所述收发器芯片相对设置。

本实用新型在本实用新型的一个实施例中，所述多个供电管脚中的每个供电管脚分别通过至少两条所述传输线与所述电源管脚相连，其中，至少两条所述传输线设置在所述本体的同一线路层，或者至少两条所述传输线分别设置在所述本体的不同的线路层，其中，所述不同的线路层为相邻的线路层。

在本实用新型的一个实施例中，所述印制电路板PCB还包括设置在所述本体之上的电子元器件，其中，通过所述传输线将所述电子元器件与所述电源管脚串联，且所述电子元器件包括低阻抗电阻。

在本实用新型的一个实施例中，各个所述传输线之间的距离大于隔离阈值。

在本实用新型的一个实施例中，所述印制电路板PCB还包括设置在所述本体之上的地孔，其中，所述地孔设置在相邻的所述传输线之间。

本实用新型第二方面实施例提出了一种芯片的供电网络，其特征在于，包括第一印制电路板PCB、第二印制电路板PCB、电源管理芯片和收发器芯片，其中，所述第一印制电路板PCB包括第一本体，所述电源管理芯片设置在所述第一本体之上；所述第二印制电路板PCB包括第二本体，所述收发器芯片设置在所述第二本体之上；所述电源管理芯片上设置有电源管脚，所述收发器芯片上设置有多个供电管脚，其中，所述多个供电管脚通过传输线分别与所述电源管脚相连，且所述多个供电管脚和所述电源管脚通过所述传输线构成星型网络结构。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一本体通过连接器与所述第二本体相连，且所述连接器为低阻抗连接器。

本实用新型第三方面实施例提出了一种电子设备，包括前述芯片的供电网络。

本实用新型实施例提供的芯片的供电网络和电子设备，包括印制电路板PCB、电源管理芯片和收发器芯片，印制电路板PCB包括本体，电源管理芯片和收发器芯片设置在本体之上，电源管理芯片上设置有电源管脚，收发器芯片上设置有多个供电管脚，其中，多个供电管脚通过传输线分别与电源管脚相连，且多个供电管脚和电源管脚通过传输线构成星型网络结构。由此，能够有效地降低供电网络的路径损耗，并降低各路电源间的串扰，从而优化整个供电网络。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例所提供的一种芯片的供电网络的方框示意图；

图2为本实用新型具体实施例所提供的电源星型走线示意图；

图3为本实用新型具体实施例所提供的电源走线对照示意图；

图4(a)为本实用新型实施例所提供的一种电源走线方式示意图；

图4(b)为本实用新型实施例所提供的另一种电源走线方式示意图；

图5为本实用新型实施例所提供的印制电路板PCB的方框示意图；以及

图6为本实用新型实施例所提供的另一种芯片的供电网络的方框示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型实施例相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型实施例。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本实用新型实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型实施例范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”及“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的要素。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参照附图描述本实用新型实施例的芯片的供电网络和电子设备。

图1为本实用新型实施例所提供的一种芯片的供电网络的方框示意图。

本实用新型实施例提供的芯片的供电网络，可应用于支持毫米波功能的电子设备中，例如：5G手机、5G平板电脑和5G掌上电脑等手持终端设备，以及智能电视、智能音响、5G车载电脑等，此处不做任何限定。

其中，上述的电子设备(例如，手持终端设备)在使用毫米波功能时，需要毫米波收发器(Transceiver)芯片进行信号的处理和转换，由于毫米波收发器芯片内部存在数字、模拟等多个电路模块，其供电网络一般比较复杂，电源路径上存在直流和交流阻抗带来的电源损耗，同时各路电源之间存在着相互的串扰，这些因素都会影响毫米波收发器芯片的供电，进而影响毫米波整机(即，电子设备)性能。本实用新型实施例提供的芯片的供电网络，能够有效地降低供电网络的路径损耗，并降低各路电源间的串扰，从而优化整个供电网络。

如图1所示，该芯片的供电网络100，可包括印制电路板PCB110、电源管理芯片120和收发器芯片130，其中，印制电路板PCB110可包括本体111，电源管理芯片120和收发器芯片130可设置在本体111之上，电源管理芯片120上设置有电源管脚(图中未示出)，收发器芯片130上设置有多个供电管脚(图中未示出)，其中，多个供电管脚可通过传输线分别与电源管脚相连，且多个供电管脚和电源管脚可通过传输线构成星型网络结构。其中，各个传输线之间的距离可大于隔离阈值。应说明的是，该实施例中所描述的隔离阈值可根据实际情况可需求进行标定，此处不做任何限定。

在本实用新型实施例中，上述的收发器芯片130可为毫米波收发器芯片，可输出约10GHz的中频信号，上述的电源管理芯片120可包括(集成)PMIC(Power ManagementIntegrated Circuit，电源管理集成电路)，可给收发器芯片130的多个供电管脚供电。

具体地，参见图2，电源管理芯片120上可设置有电源管脚Pin1，收发器芯片130上可设置有供电管脚Pin2、Pin3和Pin4，其中，电源管脚Pin1通过传输线分别与供电管脚Pin2、Pin3和Pin4相连，并构成星型网络结构，此种连接方式可称为星型走线方式。

进一步地，参见图3，电源走线采用上述星型走线方式，可使得每个单独的Pin(管脚)的电源走线从电源管理芯片120输出端(电源管脚Pin1)的源头分开，以保证各个传输线之间的距离大于隔离阈值，从而能够使得各个传输线之间保持足够的距离，增加各路电源走线的隔离度，进而有效地降低电源走线间的串扰，保证毫米波终端的信号质量。

又进一步地，在本实用新型的一个实施例中，印制电路板PCB110还可包括设置在本体111之上的地孔，其中，地孔可设置在相邻的传输线之间。

具体地，当芯片的供电网络100中的电源具有较高的隔离要求时，可在相邻的传输线之间设置地孔，用于进一步增加各路电源走线间的隔离度，从而进一步降低电源走线间的串扰，以满足上述隔离要求。

作为一种可能的情况，可根据实际情况和需求选取若干个相邻的传输线，并在该相邻的传输线之间设置地孔，以合理地增加电源走线间的隔离度。

为了清楚说明上一实施例，在本实用新型的一个实施例中，电源管理芯片120和收发器芯片130可设置在本体111的同一面，且电源管理芯片120和收发器芯片130可临近设置；或者电源管理芯片120和收发器芯片130分别设置在本体111的两面，且电源管理芯片120和收发器芯片130可相对设置。

需要说明的是，该实施例中所描述的本体111的两面可为本体111的上表面和下表面。

在本实用新型实施例中，为了减小芯片供电网络的路径损耗，对于电源管理芯片120和收发器芯片130的布局主要有以下两种方式：布局方式一：电源管理芯片120与收发器芯片130相邻靠近摆放(临近设置)；布局方式二：电源管理芯片120与收发器芯片130背靠背摆放(相对设置)，即，电源管理芯片120与收发器芯片130投影区重合放置。

具体地，若电源管理芯片120和收发器芯片130设置在本体111的同一面(即，本体111的上表面或下表面)，则可采用布局方式一将电源管理芯片120和收发器芯片130相邻靠近摆放；若电源管理芯片120和收发器芯片130分别设置在本体111的两面(即，本体111的上表面和下表面)，则可采用布局方式二将电源管理芯片120和收发器芯片130背靠背摆放。

由此，能够优化电源管理芯片和收发器芯片的布局，减小电源走线的长度，从而降低电源路径的直流阻抗和交流阻抗，进而降低电源压降和损耗。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，多个供电管脚中的每个供电管脚可分别通过至少两条传输线与电源管脚相连，其中，至少两条传输线可设置在本体111的同一线路层，或者至少两条传输线可分别设置在本体111的不同的线路层，其中，不同的线路层可为相邻的线路层。

需要说明的是，该实施例中所描述的线路层可包括本体111的上表层、下表层和多个中间层，其中，该多个中间层设置在该上表层和该下表层之间。

在本实用新型实施例中，收发器芯片130的多个供电管脚中的每个供电管脚可通过至少两条传输线与电源管理芯片120的电源管脚相连，其中，可有以下两种连接方式：连接方式一：至少两条传输线设置在本体111的同一线路层；连接方式二:至少两条传输线分别设置在本体111的不同的线路层，其中，不同的线路层可为相邻的线路层。

其中，连接方式一可参见图4(a)，如图4(a)所示，电源管理芯片120上的电源管脚Pin1通过两条传输线与收发器芯片130上的供电管脚Pin2相连，其中，两条传输线都位于线路层1，并形成平面环形走线；连接方式二可参见图4(b)，如图4(b)所示，电源管理芯片120上的电源管脚Pin1通过两条传输线与收发器芯片上的供电管脚Pin2相连，其中，两条传输线分别位于线路层1和线路层2，并形成立体环形走线。

由此，能够使得传输线之间保持足够的间距，从而能够增加各路电源走线间的隔离度，进而有效地降低电源走线串扰，保证毫米波终端的信号质量。

在本实用新型的一个实施例中，如图5所示，印制电路板PCB110还可包括设置在本体111之上的电子元器件112，其中，通过传输线将电子元器件112与电源管脚串联，且电子元器件112可包括低阻抗电阻。其中，低阻抗电阻可为直流低阻抗电阻。

具体地，当芯片的供电网络100需使用串联电阻时，可选取直流低阻抗电阻，并将该电阻与电源管理芯片120的电源管脚进行串联，从而避免自身阻抗对整个供电网络产生较大的影响。

由此，能够优化电源走线串联器件的选型，减小串联器件引入的额外阻抗，从而降低电源路径的直流阻抗和交流阻抗，进而降低电源压降和损耗。

图6为本实用新型实施例所提供的另一种芯片的供电网络的方框示意图。

如图6所示，该芯片的供电网络600可包括第一印制电路板PCB610、第二印制电路板PCB620、电源管理芯片630和收发器芯片640，其中，第一印制电路板PCB610可包括第一本体611，电源管理芯片630设置在第一本体611之上；第二印制电路板PCB620可包括第二本体621，收发器芯片640设置在第二本体621之上。电源管理芯片630上设置有电源管脚(图中未示出)，收发器芯片640上设置有多个供电管脚(图中未示出)，其中，多个供电管脚通过传输线分别与电源管脚相连，且多个供电管脚和电源管脚通过传输线构成星型网络结构，此种连接方式可称为星型走线方式。

在本实用新型实施例中，可将电源管理芯片630设置在第一本体611之上，并将收发器芯片640设置在第二本体621之上，然后以上述星型走线方式将电源管理芯片630上的电源管脚分别与收发器芯片640多个供电管脚相连。由此，能够有效地降低供电网络的路径损耗，并降低各路电源间的串扰，从而优化整个供电网络。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，第一本体611可通过连接器与第二本体621相连，且连接器可为低阻抗连接器。

具体地，可将第一连接器设置在第一本体611上，将第二连接器设置在第二本体621上，并将第一连接器和第二连接器通过柔性线路板(例如，LCP(Liquid CrystalPolymer，液晶高分子聚合物)板或PTFE(Poly Tetra Fluoroethylene，聚四氟乙烯)板)进行连接，使得第一本体611与第二本体621进行连接。

为了实现上述实施例，本实用新型还提出一种电子设备，其包括上述芯片的供电网络，该电子设备通过上述芯片的供电网络，能够有效地降低供电网络的路径损耗，并降低各路电源间的串扰，从而优化整个供电网络。

本实用新型的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

①、能够优化毫米波收发器芯片布局，从而减小电源走线的长度，降低电源路径的直流阻抗和交流阻抗，进而降低电源压降和损耗。

②、能够优化供电网络的电源走线，减小电源走线的长度，增加走线宽度，从而降低电源路径的直流阻抗和交流阻抗，进而降低电源压降和损耗。

③、能够优化电源走线串联器件的选型，减小串联器件引入的额外阻抗，从而降低电源路径的直流阻抗和交流阻抗，进而降低电源压降和损耗。

④、电源走线按照星型走线方式，并保持传输线之间有足够的间距，以及在传输线之间增加地孔，能够增加各路电源走线间的隔离度，从而有效地降低电源走线串扰，进而保证毫米波终端的信号质量。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种芯片的供电网络，其特征在于，包括印制电路板PCB、电源管理芯片和收发器芯片，其中，

所述印制电路板PCB包括本体，所述电源管理芯片和所述收发器芯片设置在所述本体之上；

所述电源管理芯片上设置有电源管脚，所述收发器芯片上设置有多个供电管脚，其中，所述多个供电管脚通过传输线分别与所述电源管脚相连，且所述多个供电管脚和所述电源管脚通过所述传输线构成星型网络结构。

2.如权利要求1所述的芯片的供电网络，其特征在于，其中，所述电源管理芯片和所述收发器芯片设置在所述本体的同一面，且所述电源管理芯片和所述收发器芯片临近设置；或者

所述电源管理芯片和所述收发器芯片分别设置在所述本体的两面，且所述电源管理芯片和所述收发器芯片相对设置。

3.如权利要求1所述的芯片的供电网络，其特征在于，所述多个供电管脚中的每个供电管脚分别通过至少两条所述传输线与所述电源管脚相连，其中，

至少两条所述传输线设置在所述本体的同一线路层；或者

至少两条所述传输线分别设置在所述本体的不同的线路层，其中，所述不同的线路层为相邻的线路层。

4.如权利要求1所述的芯片的供电网络，其特征在于，所述印制电路板PCB还包括设置在所述本体之上的电子元器件，其中，通过所述传输线将所述电子元器件与所述电源管脚串联，且所述电子元器件包括低阻抗电阻。

5.如权利要求1或3所述的芯片的供电网络，其特征在于，其中，各个所述传输线之间的距离大于隔离阈值。

6.如权利要求1或3所述的芯片的供电网络，其特征在于，所述印制电路板PCB还包括设置在所述本体之上的地孔，其中，所述地孔设置在相邻的所述传输线之间。

7.一种芯片的供电网络，其特征在于，包括第一印制电路板PCB、第二印制电路板PCB、电源管理芯片和收发器芯片，其中，

所述第一印制电路板PCB包括第一本体，所述电源管理芯片设置在所述第一本体之上；

所述第二印制电路板PCB包括第二本体，所述收发器芯片设置在所述第二本体之上；

所述电源管理芯片上设置有电源管脚，所述收发器芯片上设置有多个供电管脚，其中，所述多个供电管脚通过传输线分别与所述电源管脚相连，且所述多个供电管脚和所述电源管脚通过所述传输线构成星型网络结构。

8.如权利要求7所述的芯片的供电网络，其特征在于，其中，所述第一本体通过连接器与所述第二本体相连，且所述连接器为低阻抗连接器。

9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-6或权利要求7-8中任一项所述的芯片的供电网络。

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