24GHz FMCW雷达射频前端的关键技术研究
发表时间:2017-02-24 阅读次数:141次

 

       随着中国汽车保有量的快速增长,道路拥堵和交通安全成为人们越来越关注的问题,而基于汽车雷达的防碰撞技术、自适应驾驶技术以及目前快速发展的汽车自动驾驶技术成为解决这些问题的重要方法。目前的毫米波汽车雷达产品主要使用Ⅲ-Ⅴ族工艺或Si-Ge工艺,成本高、集成度低且功耗大;而随着CMOS工艺尺寸的不断缩小,在CMOS工艺下设计毫米波集成电路成为目前国际上的研究热门,但由于测试仪器和工艺条件的限制,国内这方面的研究起步相对较晚。

       实验室自2013年开始自主研究基于CMOS工艺的24GHz FMCW汽车雷达的射频关键技术,完成了从系统建模、毫米波器件及电路设计、版图设计到测试完整流程的研发,代表性成果发表在IEEE ISCAS、IEEE MWCL、RFMCAE等国际知名会议及期刊上。

       实验室许建飞博士提出一种基于浮空金属条隔离的分布式金属开关电容阵列结构,基于该电容阵列设计的数控振荡器频率步进偏差只有2.6%,是目前已知的未经过校正的线性度最好的10GHz以上数控振荡器,而且取得了很好的品质因数。并结合FPGA实现了基于全数字锁相环和两点调制的高线性度24GHz FMCW信号源。测试结果显示该FMCW信号源的频率误差小于60kHz,功耗为29mW。该论文“A 24GHz High Frequency-Sweep Linearity FMCW Signal Generator with Floating-Shield Distributed Metal Capacitor Bank”发表在2017年IEEE Microwave and Wireless Components Letters第1期上。

 

图1. 芯片照片

 

图2. FMCW信号源输出信号

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