[發(fā)明專利]一種片上毫米波雷達(dá)多模式本振鏈路及控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210310308.0
• 申請(qǐng)日: 2022-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN114740431A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何建中;張雷;方然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清矽微電子（南京）有限公司
• 主分類號(hào): G01S7/02
• 分類號(hào): G01S7/02
• 代理公司: 北京科領(lǐng)智誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11782
• 代理人: 陳士騫

1.一種片上毫米波雷達(dá)多模式本振鏈路，其特征在于，包括：分配網(wǎng)絡(luò)、第一放大電路、第二放大電路、第三放大電路、二選一電路、倍頻電路和第四放大電路；所述分配網(wǎng)絡(luò)分別連接所述第一放大電路的輸入端和所述第二放大電路的輸出端，所述第一放大電路的輸出端連接所述二選一電路的一路輸入端，所述二選一電路的另一路輸入端連接所述第三放大電路的輸出端和所述第二放大電路的輸入端，所述二選一電路的輸出端連接所述倍頻電路的輸入端，所述倍頻電路的輸出端連接所述第四放大電路的輸入端；所述第一放大電路連接控制信號(hào)S1，所述第二放大電路連接控制信號(hào)S2，所述第三放大電路連接控制信號(hào)S3，所述二選一電路連接控制信號(hào)S4。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片上毫米波雷達(dá)多模式本振鏈路，其特征在于，所述分配網(wǎng)絡(luò)包括：多端口變壓器B1、N型MOS晶體管M1、N型MOS晶體管M3、N型MOS晶體管M5、N型MOS晶體管M7、P型MOS晶體管M2、P型MOS晶體管M4、P型MOS晶體管M6、P型MOS晶體管M8、反相器I1、反相器I2、電容C1、電容C2；所述多端口變壓器B1包括主級(jí)線圈L1、第一次級(jí)線圈L2和第二次級(jí)線圈L3；所述線圈L1兩端分別接端口a和地，所述線圈L2兩端分別接端口b和端口e，所述線圈L3兩端分別接端口d和端口c；所述N型MOS晶體管M1和所述P型MOS晶體管M2的源漏兩端并聯(lián)分別接端口b和電壓V1，所述N型MOS晶體管M3和所述P型MOS晶體管M4的源漏兩端并聯(lián)分別接端口c和電壓V1，所述P型MOS晶體管M2和所述P型MOS晶體管M4接所述反相器I1的輸入端和控制信號(hào)D1，所述N型MOS晶體管M1和所述N型MOS晶體管M3接反相器I1的輸出端；所述N型MOS晶體管M5和所述P型MOS晶體管M6的源漏兩端并聯(lián)分別接端口e和電壓V2，所述N型MOS晶體管M7和所述P型MOS晶體管M8的源漏兩端并聯(lián)分別接端口d和電壓V2，所述P型MOS晶體管M6和所述P型MOS晶體管M8接所述反相器I2的輸入端和控制信號(hào)D2，所述N型MOS晶體管M5和所述N型MOS晶體管M7接反相器I2的輸出端；所述電容C1兩端分別接電壓V1和地，所述電容C2兩端分別接電壓V2和地。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的片上毫米波雷達(dá)多模式本振鏈路，其特征在于：所述電壓V1為所述第二放大電路提供電源電壓，所述電壓V2為所述第一放大電路提供偏置電壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的片上毫米波雷達(dá)多模式本振鏈路，其特征在于：所述線圈L1采用對(duì)稱互繞形式，端口收攏于一側(cè)；線圈L2和線圈L3采用交叉對(duì)稱互繞形式，匝數(shù)相同；所述線圈L2的同名端和所述線圈L3的非同名端收攏于所述線圈L1端口收攏側(cè)順指針旋轉(zhuǎn)90°側(cè)，所述線圈L2的非同名端和所述線圈L3的同名端收攏于所述線圈L1端口收攏側(cè)逆指針旋轉(zhuǎn)90°側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片上毫米波雷達(dá)多模式本振鏈路，其特征在于：所述第一放大電路、所述第二放大電路、所述第三放大電路、所述第四放大電路和所述二選一電路的輸入、輸出均為差分信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片上毫米波雷達(dá)多模式本振鏈路，其特征在于：所述第一放大電路、所述第二放大電路和所述第三放大電路分別通過控制信號(hào)S1、S2和S3實(shí)現(xiàn)關(guān)閉功能；所述二選一電路通過控制信號(hào)S4實(shí)現(xiàn)二選一切換功能。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的片上毫米波雷達(dá)多模式本振鏈路，其特征在于：采用半導(dǎo)體集成電路工藝實(shí)現(xiàn)。

8.一種片上毫米波雷達(dá)多模式本振鏈路控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：常規(guī)工作模式、本振參考信號(hào)測(cè)試模式、本振鏈路測(cè)試模式和陣列雷達(dá)級(jí)聯(lián)模式；

所述常規(guī)工作模式，包括以下步驟：將所述分配網(wǎng)絡(luò)中控制信號(hào)D1、D2置高，斷開所述多端口變壓器B1與電壓V1、電壓V2的連接，通過控制信號(hào)S1、S2將所述第一放大電路、所述第二放大電路關(guān)閉，通過控制信號(hào)S3將所述第三放大電路打開，通過控制信號(hào)S4將所述二選一電路選擇至所述第三放大電路輸出路，本振參考信號(hào)由LO_INP、LO_INN差分端口送入，經(jīng)過放大、倍頻、驅(qū)動(dòng)后由LO_OUTP、LO_OUTN差分端口輸出；

所述本振參考信號(hào)測(cè)試模式，包括以下步驟：將所述分配網(wǎng)絡(luò)中控制信號(hào)D1置低、D2置高，所述多端口變壓器B1與電壓V1連接，通過控制信號(hào)S1將所述第一放大電路關(guān)閉，通過控制信號(hào)S2、S3將所述第二放大電路、所述第三放大電路打開，本振參考信號(hào)由LO_INP、LO_INN差分端口送入，經(jīng)過放大驅(qū)動(dòng)后由LO_IO端口輸出；

所述本振鏈路測(cè)試模式，包括以下步驟：將所述分配網(wǎng)絡(luò)中控制信號(hào)D1置高、D2置低，所述多端口變壓器B1與電壓V2連接，通過控制信號(hào)S1將所述第一放大電路打開，通過控制信號(hào)S2、S3將所述第二放大電路、所述第三放大電路關(guān)閉，本振測(cè)試信號(hào)由LO_IO端口送入，經(jīng)過放大、倍頻、驅(qū)動(dòng)后由LO_OUTP、LO_OUTN差分端口輸出；

所述陣列雷達(dá)級(jí)聯(lián)模式，分為主單元模式和從單元模式；所述主單元模式，包括以下步驟：將分配網(wǎng)絡(luò)中控制信號(hào)D1置低、D2置高，所述多端口變壓器B1與電壓V1連接，通過控制信號(hào)S1將所述第一放大電路關(guān)閉，通過控制信號(hào)S2、S3將所述第二放大電路、所述第三放大電路打開，本振參考信號(hào)由LO_INP、LO_INN差分端口送入，經(jīng)過放大驅(qū)動(dòng)后由LO_IO端口輸出；所述從單元模式，包括以下步驟：將所述分配網(wǎng)絡(luò)中控制信號(hào)D1置高、D2置低，所述多端口變壓器B1與電壓V2連接，通過控制信號(hào)S1將所述第一放大電路打開，通過控制信號(hào)S2、S3將所述第二放大電路、所述第三放大電路關(guān)閉，本振參考信號(hào)由LO_IO端口送入，經(jīng)過放大、倍頻、驅(qū)動(dòng)后由LO_OUTP、LO_OUTN差分端口輸出。