如果你對毫米波技術或者毫米波應用感興趣，那本文無疑是一大福利。本文對于毫米波的介紹，將基于兩大方面：1.介紹兩大24GHz汽車毫米波雷達芯片方案，2.講解如何實現(xiàn)毫米波收發(fā)機芯片，一起來了解下吧。

一、24GHz汽車毫米波雷達芯片方案

毫米波雷達指工作在毫米波波段的雷達。采用雷達向周圍發(fā)射無線電，通過測定和分析反射波以計算障礙物的距離、方向和大小。典型應用有汽車防撞雷達、直升機防控雷達和精密跟蹤雷達等，目前最新的汽車毫米波雷達可以識別出車和行人。

1.汽車毫米波雷達芯片方案

以下介紹一種基于UMS公司推出的24GHz集成收發(fā)芯片的汽車毫米波雷達方案。

24GHz汽車毫米波雷達方案主要由24GHz射頻收發(fā)芯片、控制單元和CAN總線接口組成，其中24GHz射頻收發(fā)芯片實現(xiàn)毫米波信號的生成、發(fā)射和接收，控制單元利用算法實現(xiàn)測距和測速的功能，CAN總線接口負責和汽車其他部件通信，以下是24GHz汽車毫米波雷達的基本框圖：

圖1：24GHz汽車毫米波雷達的基本框圖

基于該解決方案，可以實現(xiàn)盲點檢測(BSD)、車道改變輔助(LCA)/偏離預警(LDW)、自適應巡航控制(ACC)等汽車防撞雷達的應用。此外，也可以實現(xiàn)智能交通類測速測距、安防、工業(yè)控制等領域的測距、測速雷達的應用。

該解決方案的核心器件是UMS公司推出的業(yè)內唯一采用砷化鎵工藝的24GHz集成收發(fā)芯片CHC2442，以下是該器件的主要性能：

? 發(fā)射功率13.5dBm

? 發(fā)射增益控制范圍12dB

? 接收增益37dB

? 接收增益控制范圍24dB

? 噪聲系數(shù)11dB(中頻大于100KHz，射頻增益最大)

? 輸入1dB壓縮點-16dBm

? VCO相噪 -90dBc/Hz@100KHz

? 溫度范圍-40℃到125℃

? 工作電壓3.3V

? 封裝QFN4*5，滿足RoHS標準

UMS推出的24GHz雷達收發(fā)芯片以汽車級的工作溫度范圍、更大的發(fā)射功率，優(yōu)良的VCO輸出相噪等優(yōu)勢成為24GHz汽車毫米波雷達方案的最佳選擇。

2.24G微波頻率VCO方案

針對24GHz汽車毫米波雷達系統(tǒng)，UMS推出了適用于分立系統(tǒng)的壓控振蕩器(VCO)產(chǎn)品CHV2421-QDG。該器件是一款GaAs InGaP異質結雙極性晶體管(HBT)MMIC VCO，CHV2421-QDG內部集成了諧振器、負電阻器件、變容二極管和預分頻器。

以下是CHV2421-QDG的功能框圖，從圖中可以看出該VCO可以產(chǎn)生兩路分頻輸出高達15dBm的24GHz微波頻率。

圖2： CHV2421功能框圖

CHV2421的產(chǎn)品特性：

? 頻率范圍24-24.5GHz

? 典型輸出功率15dBm

? 輸出動態(tài)范圍13dB

? 相位噪聲-90dBc/Hz

? 非諧振發(fā)射雜波抑制度80dBc

? 預分頻發(fā)射雜波抑制度55dBc

? 工作電壓5V

? 工作溫度-40℃~105℃

? 調諧電壓0.5-5.5V

? 預分頻輸出功率0dBm

? 24L-QFN封裝無鉛焊接

? 滿足MSL1標準

二、毫米波收發(fā)機芯片如何實現(xiàn)

商用的毫米波收發(fā)機芯片會使用CMOS工藝，這一方面為了能夠和數(shù)字模塊集成，另一方面為了節(jié)省成本。毫米波收發(fā)機芯片的結構和傳統(tǒng)頻段收發(fā)機很相似，但是毫米波收發(fā)機有著獨特的設計挑戰(zhàn)。

其一是如何控制功耗。毫米波收發(fā)機要求CMOS器件能工作在毫米波頻段，所以要求CMOS器件對信號的靈敏度很高。

另一個毫米波芯片必須考慮的問題是傳輸線效應。

我們可以把電路中的導線類比成繩子，而把電路中的信號源類比為對繩施力的人。當信號變化的頻率很慢的時候，就近似地等于靜力分析，此時導線上每一點的信號都近似地等于信號源的信號。當信號變化很快時，由于信號的波長接近或小于導線的長度，我們必須仔細考慮導線上每一點的情況，而且導線的性質(特征阻抗)會極大地影響信號的傳播。

這種效應在電磁學中被稱為“傳輸線效應”，在設計毫米波芯片時必須仔細考慮傳輸線效應才能確保芯片正常工作。

不過，盡管設計充滿挑戰(zhàn)，毫米波芯片大規(guī)模商用化目前已現(xiàn)曙光。

以上便是此次小編帶來的“毫米波”相關內容，希望大家對本文介紹的內容具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來更多精彩內容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!