一种模拟基带电路及77GHz汽车雷达制造技术

本发明专利技术涉及信号处理技术领域，公开了一种模拟基带电路及77GHz汽车雷达。该模拟基带电路包括第一缓冲放大器、高通滤波器和低通滤波器，第一缓冲放大器用于对模拟基带信号进行增益放大，高通滤波器和低通滤波器用于对增益放大后的模拟基带信号进行滤波处理。该77GHz汽车雷达包括上述的模拟基带电路。该模拟基带电路以CMOS实现，该模拟基带电路的第一缓冲放大器实现0～42dB增益可控、高通滤波器实现高通截止频率100KHz～5MHz可控、低通滤波器实现低通截止频率5MHz～25MHz可控，从而提高了汽车雷达系统的集成度和信号处理能力。

An Analog Baseband Circuit and 77GHz Vehicle Radar

The invention relates to the field of signal processing technology, and discloses an analog baseband circuit and a 77GHz automobile radar. The analog baseband circuit includes a first buffer amplifier, a high-pass filter and a low-pass filter. The first buffer amplifier is used to amplify the gain of the analog baseband signal, and the high-pass filter and a low-pass filter are used to filter the analog baseband signal after the gain amplification. The 77GHz vehicle radar includes the analog baseband circuit described above. The analog baseband circuit is realized by CMOS. The first buffer amplifier of the analog baseband circuit achieves 0-42dB gain controllable, the high-pass filter achieves 100KHz-5MHz high-pass cut-off frequency controllable, and the low-pass filter achieves 5MHz-25MHz low-pass cut-off frequency controllable, which improves the integration and signal processing ability of the automotive radar system.

【技术实现步骤摘要】
一种模拟基带电路及77GHz汽车雷达
本专利技术涉及汽车雷达
，具体地，涉及一种模拟基带电路及77GHz汽车雷达。
技术介绍
随着人们对安全、舒适的驾驶体验的不断追求，中高端乘用车辆也开始要求配备更多的车辆安全设备，自动驾驶成为汽车的新方向。传统的红外、激光雷达取得了很大的发展，但是由于其在烟、雾、云、沙尘暴等恶劣天气中使用受限，催生了对毫米波雷达的研究。近年来，关于毫米波雷达的研究成为热点，其全天候的工作特点将促进雷达性能的提升。目前，毫米波汽车雷达的工作频段主要为24GHz和77GHz，以及日本的60GHz等。使用这些频段的主要原因是这些频段与其他频段相比较而言应用/占用的频率较小，且这些频段在大气中的衰减速度慢、适合长距离传输。工作频段为77GHz的汽车雷达是未来的主流方向，其主要的优点有：1)探测距离远、带宽大；2)独有频段：在欧洲24GHz很早之前就已经被分配给射电天文和电信工业应用，为了减少对它们的干扰，欧盟限制了24GHz车用毫米波雷达发射功率，仅用于短距离雷达，而77GHz频段目前是汽车雷达应用独有。雷达系统主要分为调频连续波(FMCW)雷达以及脉冲雷达。对于脉冲雷达系统来说，当目标距离非常近时，发射脉冲和接收脉冲之间的时间差较小，系统需要采用高速信号处理，系统将变得非常复杂。因此，毫米波汽车雷达系统通常采用结构简单、成本较低且适合做近距离探测的调频连续波雷达。传统毫米波系统多采用分离器件，而采用CMOS工艺可以大大提高雷达系统的集成度，降低成本。77GHz毫米波雷达为满足0.1m～200m的工作距离需求，雷达工作频率范围为76GHz～81GHz，模拟基带电路工作在雷达接收机的混频器之后，为满足工作需求，要对基带信号进行滤波和放大处理，且信号带宽和增益可控，同时模拟基带电路应不影响接收机的线性度，并尽可能引入较小的噪声，因此需要特定的设计手段和技术进行相应的处理。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种模拟基带电路及包含该模拟接待电路的77GHz汽车雷达，该模拟基带电路以CMOS实现，并考虑了线性度、噪声、带宽和增益等多个因素的影响，提高了该77GHz汽车雷达系统的集成度和信号处理能力。为了实现上述目的，在一方面，本专利技术提供了一种模拟基带电路，该模拟基带电路以CMOS实现，包括第一缓冲放大器、高通滤波器和低通滤波器，第一缓冲放大器用于将模拟基带信号增益放大，高通滤波器和低通滤波器用于对增益放大后的模拟基带信号进行带宽滤波处理。优选地，模拟基带电路还包括第二缓冲放大器，用于在第一缓冲放大器将模拟基带信号增益放大之前对模拟基带信号进行电平转换，并发送至第一缓冲放大器。优选地，模拟基带电路还包括第三缓冲放大器，用于对经过高通滤波器和低通滤波器带宽滤波处理后的模拟基带信号进行电平转换，并输出。优选地，第一缓冲放大器包括一级增益放大器、二级增益放大器和三级增益放大器，分别用于对模拟基带信号实现0dB或者6dB、0dB或者12dB和0dB或者24dB的增益放大。优选地，一级增益放大器包括第一运算放大器、第一可变电阻、第四电阻、第七电阻和第十可变电阻，第一运算放大器的差分输入端通过第四电阻、第七电阻连接第二缓冲放大器差分的输出端，第一运算放大器的正极输入与负极输出通过第一可变电阻连接，第一运算放大器的负极输入与正极输出通过第十可变电阻连接，通过调节第一可变电阻和第十可变电阻的阻值能够实现一级增益放大器在0dB或者6dB之间的增益切换；二级增益放大器包括第二运算放大器、第二可变电阻、第五电阻、第八电阻和第十一可变电阻，第一运算放大器的负极输出与第二运算放大器的正极输入通过第五电阻连接，第一运算放大器的正极输出与第二运算放大器的负极输入通过第八电阻连接，第二运算放大器的正极输入与负极输出通过第二可变电阻连接，第二运算放大器的负极输入与正极输出通过第十一可变电阻连接，通过调节第二可变电阻和第十一可变电阻的阻值能够实现二级增益放大器在0dB或者12dB之间的增益切换；三级增益放大器包括第三运算放大器、第三可变电阻、第六电阻、第九电阻和第十二可变电阻，第二运算放大器的负极输出与第三运算放大器的正极输入通过第六电阻连接，第二运算放大器的正极输出与第三运算放大器的负极输入通过第九电阻连接，第三运算放大器的正极输入与负极输出通过第三可变电阻连接，第三运算放大器的负极输入与正极输出通过第十二可变电阻连接，第三运算放大器的输出端连接到高通滤波器的差分输入端，通过调节第三可变电阻和第十二可变电阻的阻值能够实现三级增益放大器在0dB或者24dB之间的增益切换。优选地，高通滤波器包括第四运算放大器、第五运算放大器、第六运算放大器、第七运算放大器；第四运算放大器的输入端通过第十六可变电阻、第十七可变电阻连接第一缓冲放大器的差分输出端；第四运算放大器的输出端连接低通滤波器的差分输入端；第四运算放大器的负极输入通过第十三可变电阻与第二十二可变电阻串联连接第五运算放大器的正极输入，通过第十四可变电阻连接第六运算放大器的正极输出，通过第十五可变电阻连接第七运算放大器的负极输出；第四运算放大器的正极输入通过第十八可变电阻连接第七运算放大器的正极输出，通过第十九可变电阻与第二十一可变电阻串联连接第五运算放大器的负极输入，通过第二十可变电阻连接第六运算放大器的负极输出；第五运算放大器的负极输入通过第一可变电容连接第五运算放大器的正极输出；第五运算放大器的正极输入通过第二可变电容连接第五运算放大器的负极输出；第五运算放大器的正极输出通过第二十五可变电阻连接第六运算放大器的正极输入；第五运算放大器的负极输出通过第二十四可变电阻连接第六运算放大器的负极输入；第六运算放大器的负极输入通过第二十三可变电阻连接第六运算放大器的正极输出；第六运算放大器的正极输入通过第二十六可变电阻连接第六运算放大器的负极输出；第六运算放大器的正极输出通过第二十八可变电阻连接第七运算放大器的负极输入；第六运算放大器的负极输出通过第二十七可变电阻连接第七运算放大器的正极输入；第七运算放大器的负极输出通过第三电容连接第七运算放大器的正极输入；第七运算放大器的正极输出通过第四电容连接第七运算放大器的负极输入。优选地，低通滤波器包含第八运算放大器、第九运算放大器、第十运算放大器、第十一运算放大器和第十二运算放大器；高通滤波器的差分输出端分别通过第三十可变电阻、第三十一可变电阻连接第八运算放大器的差分输入端；第八运算放大器的负极输出通过第五电容与第三十三可变电阻并联连接到第八运算放大器的正极输入，通过第三十七可变电阻连接到第九运算放大器的负极输入；第八运算放大器的正极输出通过第六电容与第三十四可变电阻并联连接到第八运算放大器的负极输入，通过第三十六可变电阻连接到第九运算放大器的正极输入；第九运算放大器的负极输出通过第七电容连接第九运算放大器的正极输入，通过第二十九可变电阻连接第八运算放大器的正极输入，通过第四十一可变电阻连接第十运算放大器的正极输入；第九运算放大器的正极输出通过第八电容连接第九运算放大器的负极输入，通过第三十二可变电阻连接第八运算放大器的负极输入，通过第四十可变电阻连接第十运算放大器的正极输入；第十运算放大器的负极输出通过第九电容连接第十运算放大器的正极输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟基带电路，其特征在于，所述模拟基带电路以CMOS实现，包括第一缓冲放大器(1)、高通滤波器(2)和低通滤波器(3)，所述第一缓冲放大器(1)用于将模拟基带信号增益放大，所述高通滤波器(2)和所述低通滤波器(3)用于对增益放大后的所述模拟基带信号进行带宽滤波处理。

【技术特征摘要】
1.一种模拟基带电路，其特征在于，所述模拟基带电路以CMOS实现，包括第一缓冲放大器(1)、高通滤波器(2)和低通滤波器(3)，所述第一缓冲放大器(1)用于将模拟基带信号增益放大，所述高通滤波器(2)和所述低通滤波器(3)用于对增益放大后的所述模拟基带信号进行带宽滤波处理。2.根据权利要求1所述的模拟基带电路，其特征在于，所述模拟基带电路还包括第二缓冲放大器(4)，用于在所述第一缓冲放大器(1)将所述模拟基带信号增益放大之前对所述模拟基带信号进行电平转换，并发送至所述第一缓冲放大器(1)。3.根据权利要求2所述的模拟基带电路，其特征在于，所述模拟基带电路还包括第三缓冲放大器(5)，用于对经过所述高通滤波器(2)和所述低通滤波器(3)带宽滤波处理后的所述模拟基带信号进行电平转换，并输出。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的模拟基带电路，其特征在于，所述第一缓冲放大器(1)包括一级增益放大器(11)、二级增益放大器(12)和三级增益放大器(13)，分别用于对所述模拟基带信号实现0dB或者6dB、0dB或者12dB和0dB或者24dB的增益放大。5.根据权利要求4所述的模拟基带电路，其特征在于，所述一级增益放大器(11)包括第一运算放大器(O1)、第一可变电阻(R1)、第四电阻(R4)、第七电阻(R7)和第十可变电阻(R10)，所述第一运算放大器(O1)的差分输入端通过所述第四电阻(R4)、所述第七电阻(R7)连接所述第二缓冲放大器(4)的差分输出端，所述第一运算放大器(O1)的正极输入与负极输出通过所述第一可变电阻(R1)连接，所述第一运算放大器(O1)的负极输入与正极输出通过所述第十可变电阻(R10)连接，通过调节所述第一可变电阻(R1)和所述第十可变电阻(R10)的阻值能够实现所述一级增益放大器(11)在0dB或者6dB之间的增益切换；所述二级增益放大器(12)包括第二运算放大器(O2)、第二可变电阻(R2)、第五电阻(R5)、第八电阻(R8)和第十一可变电阻(R11)，所述第一运算放大器(O1)的负极输出与所述第二运算放大器(O2)的正极输入通过所述第五电阻(R5)连接，所述第一运算放大器(O1)的正极输出与所述第二运算放大器(O2)的负极输入通过所述第八电阻(R8)连接，所述第二运算放大器(O2)的正极输入与负极输出通过所述第二可变电阻(R2)连接，所述第二运算放大器(O2)的负极输入与正极输出通过所述第十一可变电阻(R11)连接，通过调节所述第二可变电阻(R2)和所述第十一可变电阻(R11)的阻值能实现所述二级增益放大器(12)在0dB或者12dB之间的增益切换；所述三级增益放大器(13)包括第三运算放大器(O3)、第三可变电阻(R3)、第六电阻(R6)、第九电阻(R9)和第十二可变电阻(R12)，所述第二运算放大器(O2)的负极输出与所述第三运算放大器(O3)的正极输入通过所述第六电阻(R6)连接，所述第二运算放大器(O2)的正极输出与所述第三运算放大器(O3)的负极输入通过第九电阻(R9)连接，所述第三运算放大器(O3)的正极输入与负极输出通过所述第三可变电阻(R3)连接，所述第三运算放大器(O3)的负极输入与正极输出通过所述第十二可变电阻(R12)连接，所述第三运算放大器(O3)的输出端连接到所述高通滤波器(2)的差分输入端，通过调节所述第三可变电阻(R3)和所述第十二可变电阻(R12)的阻值能够实现所述三级增益放大器(13)在0dB或者24dB之间的增益切换。6.根据权利要求5所述的模拟基带电路，其特征在于，所述高通滤波器(2)包括第四运算放大器(O4)、第五运算放大器(O5)、第六运算放大器(O6)、第七运算放大器(O7)；所述第四运算放大器(O4)的输入端通过第十六可变电阻(R16)、第十七可变电阻(R17)连接所述第一缓冲放大器(1)的差分输出端；所述第四运算放大器(O4)的输出端连接所述低通滤波器(3)的差分输入端；所述第四运算放大器(O4)的负极输入通过第十三可变电阻(R13)与第二十二可变电阻(R22)串联连接所述第五运算放大器(O5)的正极输入，通过第十四可变电阻(R14)连接所述第六运算放大器(O6)的正极输出，通过第十五可变电阻(R15)连接所述第七运算放大器(O7)的负极输出；所述第四运算放大器(O4)的正极输入通过第十八可变电阻(R18)连接所述第七运算放大器(O7)的正极输出，通过第十九可变电阻(R19)与第二十一可变电阻(R21)串联连接所述第五运算放大器(O5)的负极输入，通过第二十可变电阻(R20)连接所述第六运算放大器(O6)的负极输出；所述第五运算放大器(O5)的负极输入通过第一可变电容(C1)连接所述第五运算放大器(O5)的正极输出；所述第五运算放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴博文，段宗明，王研，廖兵兵，吕伟，
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：发明
国别省市：安徽,34