【技術實現步驟摘要】
本公開涉及超表面，涉及但不限于一種用于智能超表面的芯片封裝結構和設備。
技術介紹
1、隨著通訊技術的快速發展，智能超表面(reconfigurable?intelligent?surface，ris)作為一種可重構的電磁表面，具有低成本、低功耗和易部署等優勢，從而在無線通訊網絡中有廣泛的應用前景。可重構的電磁表面是一個很大的天線陣列，智能超表面包括多個ris單元，ris單元包括天線、與天線連接的調節單元，通過控制調節單元開或關的狀態，改變天線的相位，從而實現智能超表面反射角度或的折射角度的變化。
2、相關技術中，智能超表面需要在印刷電路板(即pcb板)的正面制備陣列的天線，并在pcb板的正面焊接調節單元。用于控制調節單元狀態的驅動電路(例如電平轉換器)焊接在pcb板的背面，電平轉換器向每個調節單元發送獨立的偏置電壓，以控制每個調節單元的開或關。然而，該智能超表面具有以下缺點：
3、一、由于天線直接制備在pcb板上，所以需要在整個pcb板上設計射頻板，射頻板的疊層、介質選擇、接地、連線、結構等都需要電磁仿真設計，因此智能超表面的pcb板設計難度高，成本大；
4、二、由于每個調節單元需要焊接在pcb板上，焊接一致性低，良率低；
5、三、每個調節單元接收的控制信號都需要從pcb板的背面傳輸至正面，每個調節單元的控制信號都需要在pcb板內設置傳輸線路，控制方案的復雜度高。
技術實現思路
1、有鑒于此，本公開實施例提供一種用于智能超表面的芯片封
2、第一方面，本公開實施例提供一種用于智能超表面的芯片封裝結構，包括：
3、封裝基板，所述封裝基板背面設置焊球，用于與印制電路板電連接；
4、所述封裝基板正面設置有介質層，所述介質層上設置有信號輸入端口，所述信號輸入端口與至少一所述焊球電連接；
5、位于所述介質層上的多個天線；
6、位于所述介質層上或所述介質層內的多個調節單元，所述調節單元與所述天線連接，所述調節單元的狀態用于控制所述天線的電磁特性；
7、位于所述天線下方且位于所述介質層內的電壓生成模塊、運算模塊、模數轉換模塊和控制單元，所述控制單元通過第一互連結構與所述調節單元互連，所述電壓生成模塊通過第二互連結構與所述信號輸入端口互連，其中：
8、所述電壓生成模塊，用于從所述信號輸入端口接收第一模擬電壓信號，并輸出第一電壓，其中，所述第一模擬電壓信號包括每個所述調節單元的狀態信息以及所述控制單元的工作電壓信息，所述第一電壓為所述控制單元的工作電壓；
9、所述運算模塊，用于接收所述第一模擬電壓信號和所述第一電壓，將所述第一模擬電壓信號減去所述第一電壓，生成第二模擬電壓信號；
10、所述模數轉換單元，用于接收所述第二模擬電壓信號，將所述第二模擬電壓信號轉換為多個數字信號；
11、所述控制單元，連接所述模數轉化單元和所述電壓生成模塊，用于接收所述第一電壓和對應的所述數字信號，生成偏置電壓，所述偏置電壓用于控制所述調節單元的狀態。
12、在一些實施例中，所述電壓生成模塊、所述運算模塊、所述模數轉換模塊、所述控制單元集成在同一控制芯片內。
13、在一些實施例中，所述第一互連結構包括第一互連線、第二互連線和第一插塞，所述第一互連線連接所述調節單元的第一端，所述第二互連線通過所述第一插塞連接所述調節單元的第二端；
14、所述第二互連結構包括所述第二互連線、第三互連線和第二插塞，部分所述第二互連線和所述第三互連線通過所述第二插塞連接，所述第三互連線用于連接所述焊球；
15、所述第一互連線、所述第二互連線和所述第三互連線沿第一方向依次排列，所述第一方向為所述封裝基板正面到所述封裝基板背面的方向；
16、所述控制芯片位于所述第二互連線和所述第三互連線之間，且與所述第二互連線電連接；或者，所述控制芯片位于所述第一互連線和所述第二互連線之間，且與所述第二互連線電連接。
17、在一些實施例中，所述調節單元位于所述介質層上，所述天線和所述第一互連線連接，所述調節單元通過所述天線與所述第一互連線連接。
18、在一些實施例中，所述調節單元于所述介質層的表面貼裝。
19、在一些實施例中，沿所述第一方向的投影上，每一所述天線至所述控制芯片的距離相等，且所述調節單元位于所述天線靠近所述控制芯片的一側。
20、在一些實施例中，所述芯片封裝結構包括一個所述控制芯片，一個所述控制芯片分別與所有的所述調節單元互連；或者，
21、所述芯片封裝結構包括多個所述控制芯片，每個所述控制芯片與部分所述調節單元互連。
22、在一些實施例中，所述芯片封裝結構為連接盤網格陣列封裝結構或球柵陣列封裝結構。
23、在一些實施例中，所述電壓生成模塊包括帶隙模塊和線性穩壓器；
24、所述帶隙模塊，用于接收所述第一模擬電壓信號，并在所述第一模擬電壓信號的電壓大于第一閾值時，輸出基準帶隙電壓；
25、所述線性穩壓器，用于接收所述第一模擬電壓信號和所述基準帶隙電壓，以所述基準帶隙電壓為基準，輸出穩定的所述第一電壓。
26、在一些實施例中，所述電壓生成模塊包括還包括電荷泵；
27、所述電荷泵，用于接收所述第一電壓，將正壓的所述第一電壓轉換成負壓的第二電壓；
28、所述第二電壓輸出至所述控制單元，用于確定所述偏置電壓的電壓值。
29、第二方面，本公開實施例提供一種ris設備，所述ris設備包括：印制電路板、總控單元和多個如上述實施例中的所述芯片封裝結構；
30、多個所述芯片封裝結構在所述印制電路板正面排布，且與所述印制電路板焊接；
31、所述總控單元位于所述印制電路板背面，基于目標方向信號，并對所述目標方向信號進行處理，生成與每一所述芯片封裝結構對應的所述第一模擬電壓信號；
32、所述印制電路板將所述第一模擬電壓信號傳輸至對應的所述芯片封裝結構。
33、本公開實施例中，由于智能超表面裝置的pcb板上可以焊接有多個芯片封裝結構，且每一芯片封裝結構包括：封裝基板、位于封裝基板正面的介質層、位于介質層上的多個天線、位于介質層上或介質層內的多個調節單元、位于天線下方且位于介質層內的電壓生成模塊、運算模塊、模數轉換模塊和控制單元，介質層上設置有信號輸入端口。電壓生成模塊、運算模塊和模數轉換模塊用于將從信號輸入端口接收的第一模擬電壓信號分別轉化為第一電壓和數字信號，控制單元根據第一電壓和數字信號生成偏置電壓，以控制多個調節單元的開啟或者關閉。
34、從而在同一芯片封裝結構中，通過一個信號輸入端口輸入的第一模擬電壓信號控制多個調節單元的開啟或關閉，從而控制天線的相位，可以實現向芯片封裝結構發送更少數量的第一模擬電壓信號，來控制數量較多的調節單元。當將芯片封裝結構焊接本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于智能超表面(RIS)的芯片封裝結構，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的芯片封裝結構，其特征在于，所述電壓生成模塊、所述運算模塊、所述模數轉換模塊、所述控制單元集成在同一控制芯片內。
3.根據權利要求2所述的芯片封裝結構，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的芯片封裝結構，其特征在于，所述調節單元位于所述介質層上，所述天線和所述第一互連線連接，所述調節單元通過所述天線與所述第一互連線連接。
5.根據權利要求4所述的芯片封裝結構，其特征在于，所述調節單元于所述介質層的表面貼裝。
6.根據權利要求3所述的芯片封裝結構，其特征在于，
7.根據權利要求2所述芯片封裝結構，其特征在于，
8.根據權利要求1-7中任一所述的芯片封裝結構，其特征在于，所述芯片封裝結構為連接盤網格陣列(Land?Grid?Array，LGA)封裝結構或球柵陣列(Ball?Grid?Array，BGA)封裝結構。
9.根據權利要求1-7中任一所述的芯片封裝結構，其特征在于，所述電壓生成模塊包括帶隙模塊
10.根據權利要求9所述的芯片封裝結構，其特征在于，所述電壓生成模塊包括還包括電荷泵；
11.一種RIS設備，其特征在于，所述RIS設備包括：印制電路板、總控單元和多個如權利要求1至10任一項所述的芯片封裝結構；
...【技術特征摘要】
1.一種用于智能超表面(ris)的芯片封裝結構，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的芯片封裝結構，其特征在于，所述電壓生成模塊、所述運算模塊、所述模數轉換模塊、所述控制單元集成在同一控制芯片內。
3.根據權利要求2所述的芯片封裝結構，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的芯片封裝結構，其特征在于，所述調節單元位于所述介質層上，所述天線和所述第一互連線連接，所述調節單元通過所述天線與所述第一互連線連接。
5.根據權利要求4所述的芯片封裝結構，其特征在于，所述調節單元于所述介質層的表面貼裝。
6.根據權利要求3所述的芯片封裝結構，其特征在于，
【專利技術屬性】
技術研發人員：王曾祺，戰吉超，
申請(專利權)人：上海安其威微電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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