级联扩展的毫米波传感器芯片制造技术

本发明专利技术揭示了一种级联扩展的毫米波传感器芯片，所述毫米波传感器芯片包括级联设置的毫米波主控芯片及毫米波发射阵列扩展芯片，其中：所述毫米波主控芯片包括第一接收单元、第一发送单元、及本振信号通路单元，毫米波主控芯片通过第一发送单元进行射频扩展；所述毫米波发射阵列扩展芯片包括第二接收单元、第二发送单元、及若干调相调幅单元。本发明专利技术简化了基于本振系统级联方式，具有结构简单、系统实现方便的特点，解决了传统多发多收毫米波传感器芯片集成复杂、通道间校准复杂效果差的问题，可广泛适用于物联网与人工智能及传统雷达等领域的传感器应用。领域的传感器应用。领域的传感器应用。

【技术实现步骤摘要】
级联扩展的毫米波传感器芯片


[0001]本专利技术属于毫米波雷达芯片
，具体涉及一种级联扩展的毫米波传感器芯片，可广泛适用于物联网、人工智能及传统雷达领域的传感器应用。

技术介绍

[0002]随着人工智能和物联网应用的推广与扩大，新基建以及交通车载雷达等多维度的感知传感技术应用需求正在逐步成长，对于多发多收成像类的毫米波传感器需求在质与量两方面同时走高，对于这类传感器芯片的开发以及制造提出了越来越高的挑战。
[0003]毫米波雷达工作在毫米波段，毫米波是指波长从0.1～1cm的电磁波，对应的频率范围为30～300GHz。毫米波传感器具有体积小、质量轻、空间分辨率高、抗干扰等优点，在通信、雷达、制导、遥感技术、射电天文学和波谱学方面都有重大的意义。
[0004]传统的毫米波雷达芯片一般包含TR组件，本振信号发生包含调频模式产生等，中频模拟信号处理包含滤波以及模数转换，基带数字信号处理以及微处理器用于实际应用中的控制与判断。一般具有设计复杂的特点，当面临不同的收发阵列需求的时候难于扩展，有些传感器芯片具有级联扩展功能，但无论对于采用时分复用的MIMO形式还是相控阵的形式都具有级间接收通道校准困难、难于保证芯片间通道一致性的问题，部分芯片集成了射频调幅调相功能或者加入复杂的DSP可以部分解决这类问题，但造成了SOC集成困难与成本急剧上升，同时两颗同类芯片的级联也造成片上集成模块的浪费，对于芯片的广泛易用性有比较大的影响，比如TI的IWR6843等芯片，国内类似的级联方案如公开号为CN110927675中的方案都有类似问题。或类似公开号为CN112051565A中的方案因为级联扩展同时支持了发射与接收端所以采用了本振对准方案，增加了额外的难度，另外对接收阵列的扩展导致信号链路与信号处理也提出了更高的要求，例如公开号为CN106537170B中的方案。
[0005]因此，针对上述技术问题，有必要提供一种级联扩展的毫米波传感器芯片。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种级联扩展的毫米波传感器芯片。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术一实施例提供的技术方案如下：
[0008]一种级联扩展的毫米波传感器芯片，所述毫米波传感器芯片包括级联设置的毫米波主控芯片及毫米波发射阵列扩展芯片，其中：
[0009]所述毫米波主控芯片包括第一接收单元、第一发送单元、及本振信号通路单元，第一接收单元配置有用于接收毫米波回波信号的若干第一接收端口，第一发送单元配置有用于发送毫米波信号的若干第一发送端口，本振信号通路单元用于在毫米波主控芯片上实现本振分配；
[0010]所述毫米波发射阵列扩展芯片包括第二接收单元、第二发送单元、及若干调相调幅单元，第二接收单元配置有用于接收第一发送单元发送的毫米波信号的第二接收端口，调相调幅单元用于控制各通道的相位与幅度，第二发送单元配置有用于输出各通道的毫米
波信号的若干第二发送端口。
[0011]一实施例中，所述毫米波主控芯片配置有多个第一接收端口及至少一个第一发送端口，所述毫米波发射阵列扩展芯片配置有一个第二接收端口及多个第二发送端口。
[0012]一实施例中，所述毫米波主控芯片还包括与本振信号通路单元相连的本振扩展输入端口，本振扩展输入端口用于接收外部本振信号以驱动本振信号通路单元。
[0013]一实施例中，所述毫米波主控芯片还包括与本振信号通路单元相连的频率综合器、及与频率综合器相连的波形发生器，所述波形发生器和频率综合器用于驱动本振信号通路单元。
[0014]一实施例中，所述波形发生器还用于产生同步信号，以将毫米波发射阵列扩展芯片同步在相应的时序上，所述同步信号包括帧同步信号和调频脉冲扫频同步信号。
[0015]一实施例中，所述第一接收单元还包括基带处理模块或中频输出模块，以输出基带信号或中频信号。
[0016]一实施例中，所述毫米波发射阵列扩展芯片还包括第一功分器，用于将第二接收单元接收的毫米波信号分配至各调相调幅单元中。
[0017]一实施例中，所述毫米波发射阵列扩展芯片还包括中控模块，用于接收外部级联模式指令及同步信号，以控制调相调幅单元。
[0018]一实施例中，所述毫米波传感器芯片包括第一毫米波主控芯片、第一毫米波发射阵列扩展芯片、第二毫米波发射阵列扩展芯片及第二功分器，第二功分器连接于第一毫米波主控芯片的第一发送端口与第一毫米波发射阵列扩展芯片及第二毫米波发射阵列扩展芯片的第二接收端口之间。
[0019]一实施例中，所述毫米波传感器芯片包括第一毫米波主控芯片、第二毫米波主控芯片、第一毫米波发射阵列扩展芯片、第二毫米波发射阵列扩展芯片、第二功分器、第三功分器及耦合器，耦合器与第一毫米波主控芯片的第一发送端口相连，第二功分器连接于耦合器与第一毫米波发射阵列扩展芯片及第二毫米波发射阵列扩展芯片的第二接收端口之间，第三功分器连接于耦合器与第一毫米波主控芯片及第二毫米波主控芯片的本振扩展输入端口之间。
[0020]本专利技术具有以下有益效果：
[0021]本专利技术的毫米波传感器芯片采用毫米波主控芯片及毫米波发射阵列扩展芯片的级联结构，毫米波传感器芯片具有接收通道间相位与幅度匹配精度高的有点，发射阵列扩展芯片集成了多发射通道，各通道可分别调幅调相；
[0022]本专利技术简化了基于本振系统级联方式，具有结构简单、系统实现方便的特点，解决了传统多发多收毫米波传感器芯片集成复杂、通道间校准复杂效果差的问题，可广泛适用于物联网与人工智能及传统雷达等领域的传感器应用。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术一具体实施例中毫米波主控芯片的架构示意图；
[0025]图2为本专利技术一具体实施例中毫米波发射阵列扩展芯片的架构示意图；
[0026]图3为本专利技术一具体实施例中级联扩展的毫米波传感器芯片的架构示意图；
[0027]图4为本专利技术另一具体实施例中级联扩展的毫米波传感器芯片的架构示意图。
具体实施方式
[0028]为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0029]本专利技术公开了一种级联扩展的毫米波传感器芯片，包括级联设置的毫米波主控芯片及毫米波发射阵列扩展芯片，其中：
[0030]毫米波主控芯片包括第一接收单元、第一发送单元、及本振信号通路单元，第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种级联扩展的毫米波传感器芯片，其特征在于，所述毫米波传感器芯片包括级联设置的毫米波主控芯片及毫米波发射阵列扩展芯片，其中：所述毫米波主控芯片包括第一接收单元、第一发送单元、及本振信号通路单元，毫米波主控芯片通过第一发送单元进行射频扩展，第一接收单元配置有用于接收毫米波回波信号的若干第一接收端口，第一发送单元配置有用于发送毫米波信号的若干第一发送端口，本振信号通路单元用于在毫米波主控芯片上实现本振分配；所述毫米波发射阵列扩展芯片包括第二接收单元、第二发送单元、及若干调相调幅单元，第二接收单元配置有用于接收第一发送单元发送的毫米波信号的第二接收端口，调相调幅单元用于控制各通道的相位与幅度，第二发送单元配置有用于输出各通道的毫米波信号的若干第二发送端口。2.根据权利要求1所述的级联扩展的毫米波传感器芯片，其特征在于，所述毫米波主控芯片配置有多个第一接收端口及至少一个第一发送端口，所述毫米波发射阵列扩展芯片配置有一个第二接收端口及多个第二发送端口。3.根据权利要求1所述的级联扩展的毫米波传感器芯片，其特征在于，所述毫米波主控芯片还包括与本振信号通路单元相连的本振扩展输入端口，本振扩展输入端口用于接收外部本振信号以驱动本振信号通路单元。4.根据权利要求1所述的级联扩展的毫米波传感器芯片，其特征在于，所述毫米波主控芯片还包括与本振信号通路单元相连的频率综合器、及与频率综合器相连的波形发生器，所述波形发生器和频率综合器用于驱动本振信号通路单元。5.根据权利要求4所述的级联扩展的毫米波传感器芯片，其特征在于，所述波形发生器还用于产生同...

【专利技术属性】
技术研发人员：林越，石雯，孔德立，徐健，
申请(专利权)人：苏州矽典微智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：