硅基毫米波雷达收发机芯片设计技术(3)

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集成毫米波雷达芯片与雷达系统

 

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结束语

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    毫米波可轻易穿透雪、烟、尘等复杂环境,使得毫米波雷达具备不可替代的优势,在汽车雷达、智能机器人等方面均有广泛的应用。随着半导体技术的快速发展,硅基工艺晶体管的截止频率提升,足以支撑起硅基毫米波雷达芯片的研究。硅基工艺在成本和集成度方面的巨大优势使硅基毫米波雷达吸引了来自学术界和工业界的大量研究。

    不同的应用会有不同的侧重。在测距机制方面, FMCW体制的毫米波雷达结构简单稳定,中频频率低,很大程度的放宽了对ADC以及数字基带的速度要求,比脉冲体制更适合硅基芯片实现。PMCW体制可提供MIMO毫米波雷达所需的正交性,在MIMO雷达中得到应用。

    硅基毫米波雷达的关键电路模块包括FMCW信号发生器和功率放大器。 FMCW信号发生器主流采用锁相环来实现,实现方式包括模拟锁相环、数模混合锁相环和全数字锁相环。全数字锁相环在可控性、芯片面积、校准功能等方面有优势。功率放大器朝着更大的输出功率和更高的效率两方面进化。片上功率合成网络是提高输出功率的有效方式,有变压器合成和传输线合成两种主要的方式。

    毫米波雷达的一个重要技术是宽带技术。片上变压器以与单电感相当的面积,实现了一个高阶匹配网络,在毫米波雷达芯片宽带匹配中有很大潜力。毫米波雷达封装和天线方面,封装天线很好的平衡了天线性能与成本,在目前的毫米波雷达中得到广泛应用。在今后的发展趋势中,毫米波MIMO3维成像雷达和快速扫频技术值得重点关注。

更多资料详见:

3.17

池保勇,于1998年7月和2003年7月分别于北京大学和清华大学获得学士和博士学位,2003年8月 进入请华大学工作至今,现为清华大学院电子学研究所教授。微所副所长,微纳电子系副系主任,曾在美国Stanford大学共同进修一年,研究领域包括时频/高米波集成电路的关健技术以及全集成无线收发机芯片的实现技术。曾经以负责人身份主持多项国家重大科研项目。在国内外重要期刊和国际会议上发表论文160余篇,申请专利30余项.曾获得2005年和2011年霍美东教育基金。2009年清华大学学术新人笑等奖励,井入选2008年教育部新世纪优秀人才,2012年国家基金委优秀青年和2015年教育部青年长江等计划。从2005年一直担任IELE A-SSCC国际会议的TPC成员。

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来源:205论坛

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