频率调制电路、FM-CW雷达及高速调制雷达制造技术

频率调制电路(110‑1)包括VCO(5)、DIV(19)、MIX(20)、单相差动转换器(18)及信号处理电路(6)。信号处理电路(6)在通过正交解调方式并利用微机的程序对中间频率信号进行差动运算处理后，根据相位信息测量频率，对基于逆函数校正后啁啾的调制控制电压而输出的IF信号的时间‑频率数据进行n次多项式(n为2以上的整数)的近似，进行对时间误差进行校正的调制校正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】频率调制电路、FM-CW雷达及高速调制雷达
本专利技术涉及进行频率调制的雷达的频率调制电路、FM-CW雷达及高速调制雷达。
技术介绍
采用电路结构较为简单的FM-CW(FrequencyModulated-ContinuousWaves：调频连续波)方式的现有的FM-CW雷达测量经频率调制的发送信号与由目标物反射的接收信号之间的差拍信号的频率，计算出与目标物之间的相对距离及相对速度。此外，采用FM-CW方式的现有的FM-CW雷达中设有电压控制振荡器即VCO(VoltageControlledOscillator：压控振荡器)。VCO根据调制控制电压输出经频率调制的振荡频率信号，但该振荡频率信号要求较高的调制线性。然而，VCO是利用电压来控制频率的半导体器件，因此相对于电压示出非线性的频率特性。此外，因个体差异的偏差或温度特性，VCO的频率特性发生变动。因此，需要在发货检查工序中测量VCO的振荡频率信号并对调制线性进行调整作业，从而成为量产时削减检查时间的枷锁。专利文献1所代表的现有的FM-CW雷达为了获得VCO的调制线性，利用调制控制电压用的LUT(LookUpTable：查找表)对VCO的振荡频率信号进行校正、或者在频率调制电路上设置测量VCO的振荡频率信号的机构来进行反馈控制，由此来应对因出货后的长年老化而产生的VCO的特性变动。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2007-298317号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题专利文献1所代表的现有的FM-CW雷达利用分频器即DIV(Divider)对VCO的振荡频率信号进行分频后，利用模数转换器即ADC(AnalogtoDigitalConverter)将IF(IntermediateFrequency：中频)信号转换成数字信号，该IF信号是利用本地信号进行下转换后得到的中间频率的信号。之后，通过正交解调方式根据IF信号的瞬时相位信息利用微型计算机来测量瞬时频率。以下将微型计算机称为微机。VCO的振荡频率根据本地信号的频率与分频数计算得到，但具有如下问题：利用正交解调方式测量得到的时间-频率数据缺乏测量精度，即使进行反馈控制也无法获得较高的频率调制的线性。本专利技术鉴于上述问题而完成的，其目的在于，获得一种能获得较高的频率调制的线性的频率调制电路。解决技术问题的技术方案为了解决上述问题，达成目的，本专利技术所涉及的频率调制电路包括：数字模拟转换器，该数字模拟转换器输出调制控制时间电压数据；电压控制振荡器，该电压控制振荡器基于从数字模拟转换器输出的调制控制时间电压数据发出振荡频率信号；频率分频器，该频率分频器对电压控制振荡器的振荡频率信号进行频率分频并输出；频率转换器，该频率转换器对从频率分频器输出的分频信号进行下转换；单相差动转换器，该单相差动转换器将从频率转换器输出的单相的中间频率信号转换成差动信号并输出；模拟数字转换器，该模拟数字转换器对于从单相差动转换器输出的差动信号，将各个模拟信号转换成数字信号；以及信号处理电路，该信号处理电路基于模拟数字转换器的各个差动信号进行频率测量，基于测量得到的频率更新调制控制时间电压数据，并对电压控制振荡器的振荡频率信号的时间误差进行校正。专利技术效果根据本专利技术，起到能获得较高的频率调制的线性的效果。附图说明图1是表示本专利技术实施方式所涉及的FM-CW雷达的频率调制电路的图。图2是表示图1所示的微机中的调制校正动作的流程图。图3是用于说明图2所示的微机中的调制校正动作的时序图。图4是表示利用输入至图1所示的信号处理电路的IF信号并通过正交解调方式根据相位信息来测量频率的结构的图。图5是用于说明图1所示的信号处理电路中的时间计算方法的图。图6是用于说明图1所示的信号处理电路中的理想频率曲线计算方法的图。图7是表示本专利技术实施方式所涉及的FM-CW雷达的比较例的图。图8是表示本专利技术实施方式所涉及的FM-CW雷达的第1变形例的图。图9是表示本专利技术实施方式所涉及的FM-CW雷达的第2变形例的图。图10是表示本专利技术实施方式所涉及的FM-CW雷达的第3变形例的图。图11是表示本专利技术实施方式所涉及的FM-CW雷达的第4变形例的图。图12是表示本专利技术实施方式所涉及的FM-CW雷达的第5变形例的图。图13是表示本专利技术实施方式所涉及的高速调制雷达的图。图14是表示本专利技术实施方式所涉及的FM-CW雷达中的频率特定的图。图15是表示本专利技术实施方式所涉及的高速调制雷达中的频率特定的图。具体实施方式下面，基于附图对频率调制电路、FM-CW雷达及高速调制雷达进行详细说明。另外，本专利技术并不由本实施方式来限定。实施方式.图1是表示本专利技术实施方式所涉及的FM-CW雷达的频率调制电路的图。图1所示的FM-CW雷达100-1包括频率调制电路110-1、与频率调制电路110-1相连接的发送天线1、与频率调制电路110-1相连接的接收天线14。频率调制电路110-1包括连接到发送天线1及接收天线14的高频电路2、基于从高频电路2输出的调制信号生成作为调制控制电压的三角波电压信号并输出至高频电路2的VCO5的信号处理电路6。此外，频率调制电路110-1包括单相差动转换器18、基带放大电路11、LPF(LowPassFilter：低通滤波器)24、LPF25、控制电路15及周围温度监视器23。高频电路2包括：利用从信号处理电路6发送的调制控制电压产生经频率调制的调制信号即振荡频率信号的VCO5；以及将VCO5的输出的大部分输出至放大器3、将剩余的输出作为本地信号输出至频率转换器即MIX(Mixer：混频器)12的功率分配器4。此外，高频电路2包括：对功率分配器4的输出进行放大并输出至发送天线1的放大器3；对接收天线14接收到的接收信号进行放大的低噪声放大器13；以及利用本地信号将由低噪声放大器13放大后的信号下转换成IF信号的MIX12。高频电路2包括：对VCO5的振荡频率信号进行分频并输出的DIV19；输出本地信号的基准频率发生器21；将从DIV9输出的分频信号与从基准频率发生器21输出的本地信号进行混合，利用本地信号将分频信号下转换成IF信号并输出的MIX20。IF信号的频率相当于分频信号的频率与本地信号的频率的差分的频率。高频电路2的各要素由MMIC(MicrowaveMonolithicIC：微波单片IC)构成。单相差动转换器18将从MIX20输出的单相的IF信号、即单端信号转换成差动信号并进行输出。LPF25抑制从单相差动转换器18输出的正相侧差动信号的不需要的波及噪声并进行输出。LPF24抑制从单相差动转换器18输出的反相侧差动信号的不需要的波及噪声并进行输出。基带放大电路11对MIX12的输出信号进行放大，并作为接收信号进行输出。LPF24的输出信号被输入至信号处理电路6内的ADC16，LPF25的输出信号被输入至信号处理电路6内的ADC17，用于LUT22内的三角波电压信号用数据的更新。信号处理电路6包括：主要进行发送处理及测量处理的主电路部即微机10；以及将由微机10发送的三角波电压信号转换成模拟信号并输出至高频电路2的VCO5的数字模拟转换器即DAC(DigitaltoAnalogConverter)7。此外，信号处理电路6包括：将LPF2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种频率调制电路，其特征在于，包括：数字模拟转换器，该数字模拟转换器输出调制控制时间电压数据；电压控制振荡器，该电压控制振荡器基于从所述数字模拟转换器输出的调制控制时间电压数据来发出振荡频率信号；频率分频器，该频率分频器对所述电压控制振荡器的振荡频率信号进行频率分频并输出；频率转换器，该频率转换器对从所述频率分频器输出的分频信号进行下转换；单相差动转换器，该单相差动转换器将从所述频率转换器输出的单相的中间频率信号转换成差动信号并输出；模拟数字转换器，该模拟数字转换器对于从所述单相差动转换器输出的差动信号，将各个模拟信号转换成数字信号；以及信号处理电路，该信号处理电路基于所述模拟数字转换器的各个差动信号进行频率测量，基于测量得到的频率更新所述调制控制时间电压数据，并对所述电压控制振荡器的振荡频率信号的时间误差进行校正。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.05 JP 2016-0760291.一种频率调制电路，其特征在于，包括：数字模拟转换器，该数字模拟转换器输出调制控制时间电压数据；电压控制振荡器，该电压控制振荡器基于从所述数字模拟转换器输出的调制控制时间电压数据来发出振荡频率信号；频率分频器，该频率分频器对所述电压控制振荡器的振荡频率信号进行频率分频并输出；频率转换器，该频率转换器对从所述频率分频器输出的分频信号进行下转换；单相差动转换器，该单相差动转换器将从所述频率转换器输出的单相的中间频率信号转换成差动信号并输出；模拟数字转换器，该模拟数字转换器对于从所述单相差动转换器输出的差动信号，将各个模拟信号转换成数字信号；以及信号处理电路，该信号处理电路基于所述模拟数字转换器的各个差动信号进行频率测量，基于测量得到的频率更新所述调制控制时间电压数据，并对所述电压控制振荡器的振荡频率信号的时间误差进行校正。2.一种频率调制电路，其特征在于，包括：数字模拟转换器，该数字模拟转换器输出调制控制时间电压数据；电压控制振荡器，该电压控制振荡器基于从所述数字模拟转换器输出的调制控制时间电压数据来发出振荡频率信号；频率分频器，该频率分频器对所述电压控制振荡器的振荡频率信号进行频率分频并输出；单相差动转换器，该单相差动转换器将从所述频率分频器输出的单相的分频信号转换成差动信号并输出；模拟数字转换器，该模拟数字转换器对于从所述单相差动转换器输出的差动信号，将各个模拟信号转换成数字信号；以及信号处理电路，该信号处理电路基于所述模拟数字转换器的各个差动信号进行频率测量，基于测量得到的频率更新所述调制控制时间电压数据，并对所述电压控制振荡器的振荡频率信号的时间误差进行校正。3.一种频率调制电路，其特征在于，包括：数字模拟转换器，该数字模拟转换器输出调制控制时间电压数据；电压控制振荡器，该电压控制振荡器基于从所述数字模拟转换器输出的调制控制时间电压数据来发出振荡频率信号；频率分频器，该频率分频器对所述电压控制振荡器的振荡频率信号进行频率分频并输出；频率转换器，该频率转换器对从所述频率分频器输出的分频信号进行下转换，将单相的中间频率信号转换成差动信号并输出；模拟数字转换器，该模拟数字转换器对于从所述频率转换器输出的差动信号，将各个模拟信号转换成数字信号；以及信号处理电路，该信号处理电路基于所述模拟数字转换器的各个差动信号进行频率测量，基于测量得到的频率更新所述调制控制时间电压数据，并对所述电压控制振荡器的振荡频率信号的时间误差进行校正。4.一种频率调制电路，其特征在于，包括：数字模拟转换器，该数字模拟转换器输出调制控制时间电压数据；电压控制振荡器，该电压控制振荡器基于从所述数字模拟转换器输出的调制控制时间电压数据来发出振荡频率信号；频率分频器，该频率分频器对所述电压控制振荡器的振荡频率信号进行频率分频并输出；平衡不平衡转换器，该平衡不平衡转换器将从所述频率分频器输出的分频信号转换成差动信号并输出；模拟数字转换器，该模拟数字转换器对于从所述平衡不平衡转换器输出的差动信号，将各个模拟信号转换成数字信号；以及信号处理电路，该信号处理电路基于所述模拟数字转换器的各个差动信号进行频率测量，基于测量得到的频率更新所述调制控制时间电压数据，并对所述电压控制振荡器的振荡频率信号的时间误差进行校正。5.一种频率调制电路，其特征在于，包括：数字模拟转换器，该数字模拟转换器输出调制控制时间电压数据；电压控制振荡器，该电压控制振荡器基于从所述数...

【专利技术属性】
技术研发人员：上村龙也，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP