[實用新型]毫米波傳感芯片和毫米波傳感器

有效

• 申請號: 202021921106.2
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN212410855U
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 林越;王夫月
• 申請（專利權）人: 南京矽典微系統有限公司
• 主分類號: G01S13/02
• 分類號: G01S13/02;G01S7/02;G01S7/282;G01S7/285;G01S7/35
• 代理公司: 蘇州三英知識產權代理有限公司 32412
• 代理人: 仲崇明

本實用新型公開了一種毫米波傳感器芯片和毫米波傳感器，所述毫米波傳感器芯片應用于K/Ka頻段，包括：射頻收發端，用于收發射頻信號；模擬信號處理模塊，用于完成濾波以及模擬信號數字化，產生數字基帶信號；調頻波形產生模塊，用于匹配所述射頻收發端的工作范圍，以產生符合功能需求的不同調頻模式；傳感器信號數字處理模塊，用于將數字基帶信號傳出于多功能數字總線。通過所述毫米波傳感器芯片和毫米波傳感器，可以無需外接其他芯片實現獨立的傳感器功能，從而降低了系統成本。

技術領域

本實用新型涉及芯片技術，特別是涉及一種毫米波傳感芯片和毫米波傳感器。

背景技術

隨著人工智能和物聯網應用的推廣與擴大，多維度的感知傳感技術應用需求正在逐步成長，其中毫米波傳感器是這其中的重要組成部分。毫米波雷達工作在毫米波段。通常毫米波是指30～300GHz頻段(波長為1～10mm)。毫米波導引頭具有體積小、質量輕、空間分辨率高、抗干擾等優點，在通信、雷達、制導、遙感技術、射電天文學和波譜學方面都有重大的意義。

傳統的毫米波雷達一般由TR組件，本振信號發生包含調頻模式產生等，中頻模擬信號處理包含濾波以及模數轉換，基帶數字信號處理以及微處理器用于實際應用中的控制與判斷。一般具有系統復雜，成本高功耗大等缺點，因此并不能滿足人工智能與毫米波在實際應用中，低成本小尺寸以及低功耗的需求。

在現有技術中，K/Ka頻段的傳感器芯片一般只為簡單的TR組件或包含簡單的壓控振蕩器用于產生射頻信號，例如英飛凌公司的BGT24系列芯片。其他近期技術研究如中國專利公布CN110927675A都是基于外接壓控振蕩器控制信號與輸出中頻信號的模式，功能單一需要大量的外圍芯片支持，因而急劇地拉高了系統成本。同時外接和輸出模擬信號也對全系統設計提出了更高的要求。

實用新型內容

本實用新型實施例所要解決的技術問題是如何解決現有技術中存在的毫米波傳感器芯片功能單一而導致的系統成本高的問題。

為了解決上述問題，本實用新型提供的技術方案如下：

一種毫米波傳感器芯片，其中，應用于K/Ka頻段，包括：射頻收發端，用于收發射頻信號；模擬信號處理模塊，用于完成濾波以及模擬信號數字化，產生數字基帶信號；調頻波形產生模塊，用于匹配所述射頻收發端的工作范圍，以產生符合功能需求的不同調頻模式；傳感器信號數字處理模塊，用于將數字基帶信號傳出于多功能數字總線。

較優的，上述的毫米波傳感器芯片中，還包括可擴展本振通路；所述可擴展本振通路連接于所述調頻波形產生模塊，用于實現多芯片的射頻收發，并同步本振輸出和輸入，以擴展為多芯片組成的多發多收陣列。

較優的，上述的毫米波傳感器芯片，所述傳感器信號數字處理模塊包括：自定義數字串行接口或者低電壓差分信號接口，以使所述毫米波傳感器芯片適用于不多于32pin的QFN封裝。

較優的，上述的毫米波傳感器芯片中，所述傳感器信號數字處理模塊包括硬件加速單元，用于實現對所述數字基帶信號的降采樣濾波和快速傅里葉分析。

較優的，上述的毫米波傳感器芯片中，所述傳感器信號數字處理模塊還包括集成MCU或數字邏輯單元，用于對物聯網應用場景信號處理結果進行判斷，并將判斷結果發送至多功能數字總線或反饋至外設設備。

較優的，上述的毫米波傳感器芯片中，所述毫米波傳感器芯片集成DCDC電源。

較優的，上述的毫米波傳感器芯片中，所述毫米波傳感器芯片產生基帶同步信號，用于對采用同一本振的基帶處理之間進行互相同步對準。

為了解決上述的技術問題，本實用新型還公開了一種毫米波傳感器，包括，如上所述的毫米波傳感器芯片；與所述傳感器芯片中集成的晶振電路相適配的晶振；采用微帶線設計的收發天線。

較優的，上述的毫米波傳感器，其中，還包括與所述毫米波傳感器芯片連接的MCU。