一种片上天线毫米波定位器制造技术

本实用新型专利技术提出了一种片上天线毫米波定位器，所述片上天线毫米波定位器包括基带与数字处理电路模块和与所述基带与数字处理电路模块连接的数字毫米波射频收发器模块；所述数字毫米波射频收发器模块包括射频SOC硅基芯片，所述射频SOC芯片上集成有射频模块和与所述射频模块连接的天线阵列。本实用新型专利技术提供的片上天线毫米波定位器，将基带与数字处理电路模块和集成有片上天线阵列的射频收发器集成设置，定位器整体结构更紧凑，更轻量化。而且采用毫米波波束进行定位，定位快速且定位结果更加精确。

【技术实现步骤摘要】
一种片上天线毫米波定位器
本技术涉及雷达定位
，尤其涉及一种片上天线毫米波定位器。
技术介绍
在传统的防撞探测系统中，通常采用激光和超声波雷达探测并获取车辆周围环境信息，由于防撞探测系统的工作环境十分复杂，周围地物的干扰、恶劣的气象条件以及工业现场大量的粉尘干扰，都会严重制约激光和超声波方式的目标检测能力。毫米波是指频率在30GHz到300GHz之间的电磁波，由于它具有波长短、频带宽、方向性好和穿透能力强等优点，已在许多方面均有应用。80GHz以上频率的毫米波雷达防撞探测方式克服了激光和超声波雷达探测方式中恶劣环境适应性差的缺点，同时可提供精确到2mm的距离的测量精度。因此，如何提供一种能够精确、快速定位和低成本的毫米波定位器具有重要意义。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术提出了一种片上天线毫米波定位器，能够实现平面的精确、快速定位。本技术提供了一种片上天线毫米波定位器，所述片上天线毫米波定位器包括基带与数字处理电路模块和与所述基带与数字处理电路模块连接的数字毫米波射频收发器模块；所述数字毫米波射频收发器模块包括射频SOC芯片，所述射频SOC芯片上集成有射频模块和与所述射频模块连接的天线阵列。其中，片上集成的天线阵列为多发多收的天线阵列。其中，片上集成的多发多收的天线阵列可制作成为2发2收或者4发4收的硅基天线阵列。其中，所述射频模块包括集成在硅基芯片上的压控振荡器、倍频器，数字波束驱动器、射频放大器、低噪声放大器、混频器和移相器；所述压控振荡器和所述基带与数字处理电路模块连接；所述压控振荡器、倍频器，数字波束驱动器、射频放大器依次连接后与所述天线阵列中的发射天线连接；所述天线阵列中的接收天线和低噪声放大器、混频器、移相器依次连接，所述混频器还与所述倍频器连接。其中，所述数字毫米波射频收发器模块还包括晶体振荡器以及和所述基带与数字处理电路模块连接的DAC模块以及ADC模块；所述晶体振荡器通过所述DAC模块与所述压控振荡器连接；所述移相器通过所述ADC模块和所述基带与数字处理电路模块连接。其中，所述数字毫米波射频收发器模块的射频工作频段为80GHz～180GHz。本技术实施例具有以下有益效果：本技术实施例提供的片上天线毫米波定位器，将基带与数字处理电路模块和集成有多发多收天线阵列的数字毫米波射频收发器模块集成设置，定位器整体结构更紧凑，更轻量化。而且采用工作频段为80GHz～180GHz的毫米波数字波束进行定位，定位快速且定位结果更加精确。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅适于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本技术实施例的一种片上天线毫米波定位器的结构示意图；图2为本技术另一实施例的一种片上天线毫米波定位器的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。图1示意性示出了本技术实施例的一种片上天线毫米波定位器的结构示意图。参照图1，本技术实施例提供的片上天线毫米波定位器包括基带与数字处理电路模块10和与所述基带与数字处理电路模块10连接的数字毫米波射频收发器模块20；数字毫米波射频收发器模块20包括射频SOC芯片201，所述射频SOC芯片201上集成有射频模块和与所述射频模块连接的天线阵列2011。射频SOC芯片可以为硅基芯片。其中，数字毫米波射频收发器模块20的射频工作频段为80GHz～180GHz。其中，天线阵列2011可以制作为单发单收或者多发多收的天线阵列。本实施例提供的片上天线毫米波定位器，是利用毫米波波束窄以及OFDM调制技术，制作的毫米波MIMO矩阵高精度定位器，用于目标方位距离指示及运动物体相对位置判定，适用于二位平面的精确定位。可用于密集飞行体之间，烟雾火场消防人员，高密度货物定位运输，无人驾驶设备防撞等。具有精准，快速测定的效果，定位距离精度毫米级，方位精度0.05度，作用距离百米级，是未来人工智能驾驶的防撞基本技术产品。在一个具体实施例中，所述片上多发多收的天线阵列为2发2收或者4发4收的硅基天线阵列。具体的，可通过采用片上集成设置的4个发射端和4个接收端的硅基深阱隔离天线阵列，更加能够实现平面的精确、快速定位。在芯片集成系统的制作实例中，采用SiGeHBT技术，它是硅材料系统中首个实用的宽带隙工程晶体管。SiGeHBT可以带来显著的好处。首先，与普通BJT相比，它提供了更高的fT，使其适用于高频应用。其次，SiGeHBT可以很容易地适应硅基CMOS，制作形成单片SiGeHBTBiCMOS技术。这些技术可以完成收发器中的各个射频单元的功能实现，同时相互有机融合在一个统一的电路。与普通CMOS工艺相比，典型的SiGeHBTBiCMOS工艺需增加20％的掩模数量。增加了20％的额外制造步骤和成本，但获得了300％的系统合成效益。本实施例中提供的片上天线毫米波定位器中使用锗硅SiGe技术，根据高精度测距测向的要求，实现了收发器与天线的一体化设计，同时使之集成化于单一芯片中，使目前在空间小型化设备内的定位功能得以实现。本专利技术实施例中，如图2所示，所述射频模块包括集成在硅基芯片上的压控振荡器2017、倍频器2013，数字波束驱动器2014、射频放大器2012、低噪声放大器2016、混频器2015和移相器2018，其中：压控振荡器2017和基带与数字处理电路模块10连接；压控振荡器2017、倍频器2013，数字波束驱动器2014、射频放大器2012依次连接后再与所述天线阵列2011中的发射天线连接，形成发射通路；天线阵列2011中的接收天线和低噪声放大器2016、混频器2015、移相器2018依次连接，所述混频器2015还与所述倍频器2013连接。进一步地，所述数字毫米波射频收发器模块20还包括晶体振荡器202以及和所述基带与数字处理电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种片上天线毫米波定位器，其特征在于，所述片上天线毫米波定位器包括基带与数字处理电路模块和与所述基带与数字处理电路模块连接的数字毫米波射频收发器模块；所述数字毫米波射频收发器模块包括射频SOC芯片，所述射频SOC芯片上集成有射频模块和与所述射频模块连接的天线阵列。

【技术特征摘要】
1.一种片上天线毫米波定位器，其特征在于，所述片上天线毫米波定位器包括基带与数字处理电路模块和与所述基带与数字处理电路模块连接的数字毫米波射频收发器模块；所述数字毫米波射频收发器模块包括射频SOC芯片，所述射频SOC芯片上集成有射频模块和与所述射频模块连接的天线阵列。2.根据权利要求1所述的片上天线毫米波定位器，其特征在于，所述天线阵列为多发多收的天线阵列。3.根据权利要求2所述的片上天线毫米波定位器，其特征在于，所述多发多收的天线阵列为2发2收或者4发4收的硅基天线阵列。4.根据权利要求1所述的片上天线毫米波定位器，其特征在于，所述射频模块包括集成在硅基芯片上的压控振荡器、倍频器，数字波束驱动器、射频放大器、低噪声放大器、混频器和移相器；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志伟，梁四洋，
申请(专利权)人：北京冠群桦成信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11