功率放大器的电源管脚的布线结构及布线方法
【专利摘要】本发明涉及一种功率放大器的电源管脚的布线结构，包括至少两级功率放大器，每级所述功率放大器包括至少一个电源管脚，还包括：支流电源线，数量与所述电源管脚相等，长度大于或等于200密耳，与所述电源管脚一一对应并将对应的所述电源管脚电连接至干流电源线上；干流电源线，与所有的所述支流电源线电连接。本发明还涉及一种功率放大器的电源管脚的布线方法。本发明中电路噪声必须沿着支流电源线和干流电源线传播，由于电源线的阻抗远远大于平面阻抗，这样就有效地阻碍了噪声的传播，降低了噪声干扰。
【专利说明】
功率放大器的电源管脚的布线结构及布线方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及功率放大器，特别是涉及一种功率放大器的电源管脚的布线结构，还涉及一种功率放大器的电源管脚的布线方法。
【背景技术】
[0002]对于多层PCB板数字设计而言，以四层板(信号/地/电源/信号)为例，当一个集成电路有多个相同网络的电源管脚、并且每个电源管脚都有去耦电容时，通常是采用铺平面的布线方式，将所有相同网络的管脚连接在一起。这样不但能减少布线的复杂度，还能降低电源网络的阻抗。
[0003]但对于功率放大器(PA)而言，如果采用相同的方法，就可能造成指标下降。原因是功率放大器内部一般有2到3级放大电路，如果电源管脚的连接是采用平面连接，后一级放大电路工作时，噪声就会通过电源平面传播到前一级放大电路，使得噪声被放大，造成功率放大器性能下降。
【发明内容】
[0004]基于此，为了解决传统采用平面布线方式的功率放大器噪声过大的问题，有必要提供一种进行印刷电路板布线时，功率放大器的电源管脚的布线结构。
[0005]一种功率放大器的电源管脚的布线结构，包括至少两级功率放大器，每级所述功率放大器包括至少一个电源管脚，还包括:支流电源线，数量与所述电源管脚相等，长度大于或等于200密耳，与所述电源管脚一一对应并将对应的所述电源管脚电连接至干流电源线上；干流电源线，与所有的所述支流电源线电连接。
[0006]在其中一个实施例中，各所述支流电源线均为直线段结构。
[0007]在其中一个实施例中，各所述支流电源线之间相互平行。
[0008]在其中一个实施例中，相邻的两条支流电源线的间距大于或等于100密耳。
[0009]在其中一个实施例中，所述支流电源线与干流电源线之间为垂直连接。
[0010]在其中一个实施例中，还包括与所述电源管脚配合的去耦电容，所述去耦电容数量与所述电源管脚相等，并一一对应设置于相应的电源管脚旁。
[0011]在其中一个实施例中，所述干流电源线的宽度大于所述支流电源线的宽度。
[0012]还有必要提供一种功率放大器的电源管脚的布线方法。
[0013]一种功率放大器的电源管脚的布线方法，包括下列步骤:设置功率放大器的电源管脚，所述功率放大器为至少两级；设置支流电源线；所述支流电源线数量与所述电源管脚相等，长度大于或等于200密耳，与所述电源管脚一一对应；设置干流电源线；所述干流电源线与所有的所述支流电源线电连接。
[0014]在其中一个实施例中，相邻的两条支流电源线的间距大于或等于100密耳，所述干流电源线的宽度大于所述支流电源线的宽度。
[0015]在其中一个实施例中，还包括在所述电源管脚旁设置与所述电源管脚配合的去耦电容的步骤，所述去耦电容数量与所述电源管脚相等且与所述电源管脚一一对应。
[0016]上述功率放大器的电源管脚的布线结构及布线方法，增加了各电源管脚之间的路径和阻抗。传统的平面型布线方式，噪声的路径就是各电源管脚之间的跨距(最短距离)，路径上的阻抗就是电源平面的阻抗。而采用上述布线，噪声必须沿着支流电源线和干流电源线传播，由于电源线的阻抗远远大于平面阻抗，这样就有效地阻碍了噪声的传播，降低了噪声干扰。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是一实施例中功率放大器的电源管脚的布线结构的示意图；
[0018]图2是一实施例中功率放大器的电源管脚的布线方法的流程图；
[0019]图3是一个集成电路采用传统的平面型布线方式测得的噪声与频率的关系曲线；
[0020]图4是与图3相同的集成电路采用本发明功率放大器的电源管脚的布线结构布线后测得的噪声与频率的关系曲线。
【具体实施方式】
[0021]为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0022]图1是一实施例中功率放大器的电源管脚的布线结构的示意图，包括电源管脚
10、与各个电源管脚10配合的去耦电容20、支流电源线110和干流电源线120。
[0023]该电路包括至少两级功率放大器，每级功率放大器包括至少一个电源管脚10，各电源管脚10处于同一网络中。去耦电容20数量与电源管脚10相等，并一一对应设置于相应的电源管脚10旁，用于为相应的电源管脚10提供去耦的功能。
[0024]支流电源线110的数量与电源管脚10相等，并与电源管脚10—一对应，其将对应的电源管脚10电连接至干流电源线20上。为了获得足够好的噪声衰减效果，支流电源线110的必须足够长，在本实施例中为大于或等于200密耳(mil)。
[0025]在本实施例中，各支流电源线110均为直线段结构、且相互平行，构成手指型的电源网络。支流电源线I1的延伸方向与干流电源线120的延伸方向相互垂直。可以理解的，本说明书和权利要求书中所述垂直并不是严格限定为90度，实际设计操作中可以有一定的偏移。在其它实施例中，根据具体的电路走线需求，支流电源线110也可以为弯折的走线结构，各支流电源线110间也可以不平行设置，支流电源线110与干流电源线120之间的夹角也可以为其它角度。
[0026]干流电源线120与所有的支流电源线110电连接。由于干流电源线120上流经的电流可以看作是所有支流电源线110上流过电流的汇总，因此为了满足较大电流的需求，在本实施例中其宽度应大于支流电源线110的宽度。
[0027]上述功率放大器的电源管脚的布线结构，采用手指型的电源网络结构，增加了各电源管脚10之间的路径和阻抗。传统的平面型布线方式，噪声的路径就是各电源管脚之间的跨距(最短距离)，路径上的阻抗就是电源平面的阻抗。而采用上述手指型布线，噪声必须沿着支流电源线I1和干流电源线120传播，由于电源线的阻抗远远大于平面阻抗，这样就有效地阻碍了噪声的传播，降低了噪声干扰。上述功率放大器的电源管脚的布线结构尤其适用于在电路原理图中没有设计相应的隔离结构的电路。
[0028]支流电源线110的宽度应该在满足电流需求的条件下尽可能的细，在其中一个实施例中为20mil左右。
[0029]在其中一个实施例中，相邻的两条支流电源线110的间距大于或等于100密耳。
[0030]图3是一个集成电路采用传统的平面型布线方式测得的噪声与频率的关系曲线，图4是同样的集成电路采用本发明功率放大器的电源管脚的布线结构布线后测得的噪声与频率的关系曲线。其中噪声负得越多，表示干扰越小。可以看到在图4中噪声衰减得更快(相对于图3)，干扰值在全频段(1G-5G)都低于平面型布线方式。
[0031]本发明还提供一种功率放大器的电源管脚的布线方法，图2是一实施例中功率放大器的电源管脚的布线方法的流程图，包括下列步骤:
[0032]S210，设置功率放大器的电源管脚。
[0033]电路中至少有两级功率放大器，每级功率放大器包括至少一个电源管脚。
[0034]S220，设置与电源管脚配合的去耦电容。
[0035]在电源管脚旁设置与其配合的去耦电容，去耦电容数量与电源管脚相等且与电源管脚一一对应。
[0036]S230，设置支流电源线。
[0037]支流电源线数量与电源管脚相等且与电源管脚一一对应，长度大于或等于200密耳。支流电源线用于将对应的电源管脚电连接至干流电源线上。
[0038]为了获得足够好的噪声衰减效果，支流电源线110的必须足够长，在本实施例中为大于或等于200mil。
[0039]在本实施例中，各支流电源线均为直线段结构、且相互平行，构成手指型的电源网络，相邻的两条支流电源线110的间距大于或等于100密耳。支流电源线的延伸方向与干流电源线的延伸方向相互垂直。
[0040]支流电源线110的宽度应该在满足电流需求的条件下尽可能的细，在本实施例中为 20mil。
[0041]S240，设置干流电源线。
[0042]干流电源线与所有的支流电源线电连接。由于干流电源线上流经的电流可以看作是所有支流电源线上流过电流的汇总，因此为了满足较大电流的需求，在本实施例中其宽度应大于支流电源线的宽度。
[0043]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种功率放大器的电源管脚的布线结构，包括至少两级功率放大器，每级所述功率放大器包括至少一个电源管脚，其特征在于，还包括: 支流电源线，数量与所述电源管脚相等，长度大于或等于200密耳，与所述电源管脚一一对应并将对应的所述电源管脚电连接至干流电源线上； 干流电源线，与所有的所述支流电源线电连接。
2.根据权利要求1所述的功率放大器的电源管脚的布线结构，其特征在于，各所述支流电源线均为直线段结构。
3.根据权利要求2所述的功率放大器的电源管脚的布线结构，其特征在于，各所述支流电源线之间相互平行。
4.根据权利要求1所述的功率放大器的电源管脚的布线结构，其特征在于，相邻的两条支流电源线的间距大于或等于100密耳。
5.根据权利要求1所述的功率放大器的电源管脚的布线结构，其特征在于，所述支流电源线与干流电源线之间为垂直连接。
6.根据权利要求1所述的功率放大器的电源管脚的布线结构，其特征在于，还包括与所述电源管脚配合的去耦电容，所述去耦电容数量与所述电源管脚相等，并一一对应设置于相应的电源管脚旁。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的功率放大器的电源管脚的布线结构，其特征在于，所述干流电源线的宽度大于所述支流电源线的宽度。
8.—种功率放大器的电源管脚的布线方法，包括下列步骤: 设置功率放大器的电源管脚，所述功率放大器为至少两级； 设置支流电源线；所述支流电源线数量与所述电源管脚相等，长度大于或等于200密耳，与所述电源管脚一一对应； 设置干流电源线；所述干流电源线与所有的所述支流电源线电连接。
9.根据权利要求8所述的功率放大器的电源管脚的布线方法，其特征在于，相邻的两条支流电源线的间距大于或等于100密耳，所述干流电源线的宽度大于所述支流电源线的览度。
10.根据权利要求8所述的功率放大器的电源管脚的布线方法，其特征在于，还包括在所述电源管脚旁设置与所述电源管脚配合的去耦电容的步骤，所述去耦电容数量与所述电源管脚相等且与所述电源管脚一一对应。
【文档编号】G06F17/50GK104182554SQ201310188601
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月20日 优先权日:2013年5月20日
【发明者】王达国 申请人:深圳市共进电子股份有限公司