毫米波雷达收发系统及雷达技术方案

本实用新型专利技术提供一种毫米波雷达收发系统及雷达，涉及雷达技术领域。本实用新型专利技术通过本振传输线连接两块相同的第一雷达收发芯片和第二雷达收发芯片，本振传输线连接第一雷达收发芯片的第一本振输出端口和第二雷达收发芯片的第二本振输入端口。在本实用新型专利技术中，两颗雷达收发芯片通过本振传输线级联，实现一种六通道发射八通道接收的毫米波雷达收发系统，提高了信号吞吐量，利用第一雷达收发芯片上的第一本振产生及倍频模块作为频率源，为两块雷达收发芯片提供本振信号，两颗雷达收发芯片级间本振信号通过本振传输线传输，整个雷达系统实现了宽带调频、高速调频和高功率输出，简化了雷达系统的设计，提高了集成度，降低了雷达系统的成本。统的成本。统的成本。

【技术实现步骤摘要】
毫米波雷达收发系统及雷达


[0001]本技术涉及雷达
，具体涉及一种毫米波雷达收发系统及雷达。

技术介绍

[0002]随着毫米波雷达收发芯片的普及，尤其是77GHz毫米波芯片在CMOS工艺领域中的突破，基于毫米波雷达的传感器需求日益增大。毫米波雷达的应用范围也扩展到安防成像、生命体征检测、手势识别等0～40m探测距离的应用场景。
[0003]对于近距离或超近距离毫米波雷达收发系统，现有技术为了提高信道吞吐量、距离分辨率并缩短信号处理时间，一般会采用多路收发前端器件+高性能频率源的结构。
[0004]然而，多路收发前端器件+高性能频率源的结构会带来成本的增加和系统体积、功耗的增大。即现有的毫米波雷达收发系统成本过高。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本技术提供了一种毫米波雷达收发系统及雷达，解决了现有的毫米波雷达收发系统成本高的技术问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：
[0009]本技术提供一种毫米波雷达收发系统，包括：
[0010]第一雷达收发芯片，包括第一本振产生及倍频模块和第一本振输出端口，所述第一本振产生及倍频模块用于产生本振信号；
[0011]第二雷达收发芯片，包括第二本振输入端口、第二本振选择模块和第二本振产生及倍频模块，所述第二本振产生及倍频模块关闭且不向片外输出本振信号；
[0012]本振传输线，所述本振传输线连接所述第一本振输出端口和所述第二本振输入端口；
[0013]所述本振传输线将所述本振信号传输给第二雷达收发芯片，所述第二本振选择模块将所述本振信号传输至片内用于雷达工作。
[0014]优选的，所述第一雷达收发芯片还包括：
[0015]第一本振输入端口、第一本振选择模块、第一本振功分模块、第一四通道接收模块和第一三通道发射模块；正常工作时，所述第一本振产生及倍频模块产生本振信号，经过所述第一本振选择模块选通后传输至所述第一本振功分模块，第一本振功分模块再将信号功分后分别传输至第一四通道接收模块、第一三通道发射模块和第一本振输出端口，第一本振输入端口关闭。
[0016]优选的，所述第二雷达收发芯片还包括：
[0017]第二本振功分模块、第二四通道接收模块、第二三通道发射模块和第二本振输出端口；正常工作时，第二本振输入端口开启，第二本振选择模块选通来自第二本振输入端口
的本振信号并传输至第二本振功分模块，第二本振功分模块再将信号功分后分别传输至第二四通道接收模块、第二三通道发射模块，第二本振产生及倍频模块关闭，第二本振输出端口关闭。
[0018]优选的，所述第一本振产生及倍频模块包括频率源和第一倍频器，频率源产生19.25GHz频段本振信号，经第一倍频器后倍频至38.5GHz频段本振信号输出。
[0019]优选的，所述第一四通道接收模块包括第二倍频器、第一功分器和四通道毫米波接收前端，第二倍频器将来自本振功分模块的38.5GHz频段本振信号倍频到77GHz频段，再经过第一功分器分成四路77GHz频段本振信号给四通道毫米波接收前端。
[0020]优选的，所述第一三通道发射模块包括第三倍频器、第二功分器和三通道毫米波发射前端，第三倍频器将来自本振功分模块的38.5GHz频段本振信号倍频到77GHz频段，再经过第二功分器分成三路77GHz频段信号给三通道毫米波发射前端。
[0021]优选的，所述四通道毫米波接收前端包括四个完全相同的毫米波接收前端，每个毫米波接收前端包括毫米波输入端口、毫米波低噪声放大器、毫米波混频器、本振信号驱动放大器、模拟基带电路模块、模数转换器和数字输出端口，所述毫米波输入端口依次连接毫米波低噪声放大器、毫米波混频器，所述毫米波混频器还依次连接模拟基带电路模块、模数转换器、数字输出端口，所述毫米波混频器还和本振驱动放大器连接，所述本振驱动放大器还和第一功分器连接。
[0022]优选的，所述三通道毫米波发射前端包括三个完全相同的毫米波发射前端，每个毫米波发射前端包括毫米波移相器、毫米波功率放大器、毫米波输出端口，所述毫米波移相器和第二功分器连接，所述毫米波移相器还依次和毫米波功率放大器、毫米波输出端口连接。
[0023]优选的，所述第二雷达收发芯片和所述第一雷达收发芯片结构相同。
[0024]本技术还提供一种毫米波雷达，包括上述所述毫米波雷达收发系统。
[0025](三)有益效果
[0026]本技术提供了一种毫米波雷达收发系统及雷达。与现有技术相比，具备以下有益效果：
[0027]本技术通过本振传输线连接两块相同的第一雷达收发芯片和第二雷达收发芯片，本振传输线连接第一雷达收发芯片的第一本振输出端口和第二雷达收发芯片的第二本振输入端口。其中，第二雷达收发芯片的第二本振产生及倍频模块关闭且不向片外输出本振信号，第二雷达收发芯片的第二本振选择模块将来自本振传输线的本振信号传输至片内用于雷达工作。在本技术中，两颗雷达收发芯片通过本振传输线级联，实现一种六通道发射(6T)/八通道接收(8R)的毫米波雷达收发系统，提高了信号吞吐量，利用第一雷达收发芯片上的第一本振产生及倍频模块作为频率源，为两块雷达收发芯片提供本振信号，两颗雷达收发芯片级间本振信号通过本振传输线传输，整个雷达系统实现了宽带调频、高速调频和高功率输出，简化了雷达系统的设计，提高了集成度，降低了雷达系统的成本。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是本技术实施例提供的一种毫米波雷达收发系统的结构示意图；
[0030]图2是本技术实施例提供的一种发射信号调频带宽的频谱图；
[0031]图3是本技术实施例提供的一种发射信号调频频率随时间变化的波形图；
[0032]图4是本技术实施例提供的一种发射信号输出功率随频率变化的曲线图。
[0033]其中，110
‑
第一雷达收发芯片，120
‑
本振传输线，130
‑
第二雷达收发芯片，210
‑
第一本振输入端口，220
‑
第一本振选择模块，230
‑
第一本振产生及倍频模块，240
‑
第一本振功分模块，250
‑
第一四通道接收模块，260
‑
第一三通道发射模块，270
‑
第一本振输出端口，211
‑
第二本振输入端口，221
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毫米波雷达收发系统，其特征在于，包括：第一雷达收发芯片，包括第一本振产生及倍频模块和第一本振输出端口，所述第一本振产生及倍频模块用于产生本振信号；第二雷达收发芯片，包括第二本振输入端口、第二本振选择模块和第二本振产生及倍频模块，所述第二本振产生及倍频模块关闭且不向片外输出本振信号；本振传输线，所述本振传输线连接所述第一本振输出端口和所述第二本振输入端口；所述本振传输线将所述本振信号传输给第二雷达收发芯片，所述第二本振选择模块将所述本振信号传输至片内用于雷达工作。2.如权利要求1所述的毫米波雷达收发系统，其特征在于，所述第一雷达收发芯片还包括：第一本振输入端口、第一本振选择模块、第一本振功分模块、第一四通道接收模块和第一三通道发射模块；正常工作时，所述第一本振产生及倍频模块产生本振信号，经过所述第一本振选择模块选通后传输至所述第一本振功分模块，第一本振功分模块再将信号功分后分别传输至第一四通道接收模块、第一三通道发射模块和第一本振输出端口，第一本振输入端口关闭。3.如权利要求1所述的毫米波雷达收发系统，其特征在于，所述第二雷达收发芯片还包括：第二本振功分模块、第二四通道接收模块、第二三通道发射模块和第二本振输出端口；正常工作时，第二本振输入端口开启，第二本振选择模块选通来自第二本振输入端口的本振信号并传输至第二本振功分模块，第二本振功分模块再将信号功分后分别传输至第二四通道接收模块、第二三通道发射模块，第二本振产生及倍频模块关闭，第二本振输出端口关闭。4.如权利要求2所述的毫米波雷达收发系统，其特征在于，所述第一本振产生及倍频模块包括频率源和第一倍频器，频率源产生19.25GHz频段本振信号，经第一倍频器后倍频至38.5GHz频段本振信号输出。5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：段宗明，吴博文，王研，廖兵兵，刘莹，金微微，朱传明，刘明，窦丙飞，戴跃飞，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：新型
国别省市：