晶振电路及雷达设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种晶振电路及雷达设备，其中，所述晶振电路包括有源晶振单元、无源晶振单元以及开关单元，有源晶振单元、无源晶振单元以及外部电路的振荡信号输入端与开关单元电连接，开关单元与外部控制器电连接以基于接收到的开关信号控制输入端与输出端的通断，进而切换用于输出振荡信号的晶振单元，所述晶振电路可以通过有源晶振单元向外部电路输出振荡信号，或者通过无源晶振单元向外部电路输出振荡信号。本实用新型专利技术所提供的技术方案能够解决现有技术中雷达系统的晶振电路采用无源晶振器，不能进行温度补偿，导致长时间测量静态目标时误差较大的技术问题。量静态目标时误差较大的技术问题。量静态目标时误差较大的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
晶振电路及雷达设备


[0001]本技术涉及雷达
，尤其涉及一种晶振电路及雷达设备。

技术介绍

[0002]现有技术中，在雷达测量
，调频连续波雷达(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW)多应用在76
‑
81G频段，应用场景多为交通和汽车领域，其参考时钟信号源多为无源晶振输出的信号。例如，40MHz振荡器输出时钟信号，将该时钟信号作为参考信号输入锁相环，在锁相环中输出至K波段信号或者Ka波段信号，再经过3倍频或4倍频才能输出76
‑
81G频率的雷达信号。现有技术中，雷达系统的晶振电路均采用无源晶振器，通过芯片内部振荡器产生40MHz频率的信号，没有经过温度补偿，频率精度随温度变化较大。因此，在实际应用中，无源晶振的频率误差比率可达50ppm(parts per million，百万分之一)，在测量过程中，雷达信号的频率会随温度的变化而产生温度漂移，经过锁相环和倍频后产生的76
‑
81GHz毫米波频率的稳定度较差。相应地，长时间测量静态目标时，会导致相位误差较大，导致测量的目标距离上会产生漂移，进而降低了测距精度。
[0003]对于测距精度要求在米级或分米级的交通和汽车领域，信号频率稳定性变化对测距精度不会造成明显影响。对于测量微小位移量的使用场景，比如边坡检测场景，边坡检测多在人迹罕见的野外环境，面临着海拔高、风沙大、雨雪多等气候的干扰，雷达在昼夜温差较大的环境下工作，需要检测的距离精度极高，通常测试位移量的精度需要保持在微米级别。因此，现有技术中，在高精度要求的场景中，雷达系统中无源晶振产生的频率的稳定性较低，不能满足应用需求。

技术实现思路

[0004]本技术提供了一种晶振电路及雷达设备，旨在有效解决现有技术中雷达系统的晶振电路采用无源晶振器，不能进行温度补偿，导致长时间测量静态目标时误差较大的技术问题。
[0005]根据本技术的一方面，本技术提供一种晶振电路，所述晶振电路包括有源晶振单元、无源晶振单元以及开关单元，所述开关单元具有无源晶振输入端、有源晶振输入端以及输出端，所述输出端与外部电路的振荡信号输入端电连接，所述有源晶振单元具有电源输入端以及有源振荡信号输出端，所述电源输入端与电源电连接，所述有源振荡信号输出端与所述有源晶振输入端电连接，所述无源晶振单元具有无源振荡信号输入端以及无源振荡信号输出端，所述无源振荡信号输入端与所述外部电路的振荡信号输出端电连接，所述无源振荡信号输出端与所述无源晶振输入端电连接；
[0006]所述开关单元还具有控制输入端，所述控制输入端与外部控制器电连接以基于接收到的开关信号控制所述有源晶振输入端、所述无源晶振输入端与所述输出端的通断，其中，在所述有源晶振输入端与所述输出端连通并且所述无源晶振输入端与所述输出端断开的情况下，所述有源晶振单元向所述外部电路输出振荡信号，并且在所述无源晶振输入端
与所述输出端连通并且所述有源晶振输入端与所述输出端断开的情况下，所述无源晶振单元向所述外部电路输出振荡信号。
[0007]进一步地，所述有源晶振单元包括有源晶振器以及与所述有源晶振器电连接的电源滤波电路，所述有源晶振器具有电源引脚、有源振荡信号输出引脚以及第一接地引脚，所述电源滤波电路由低频滤波电容和高频滤波电容构成，其中，所述低频滤波电容和所述高频滤波电容并联，其中，所述低频滤波电容的一端和所述高频滤波电容的一端分别连接在所述有源晶振器的所述电源引脚和所述电源之间，所述低频滤波电容的另一端和所述高频滤波电容的另一端分别接地。
[0008]进一步地，所述有源晶振单元还包括：
[0009]隔直流电路，所述隔直流电路由一个隔直流电容构成，所述隔直流电路设置在所述有源晶振器的所述有源振荡信号输出引脚和所述有源晶振输入端之间。
[0010]进一步地，所述有源晶振单元还包括：
[0011]π型滤波电路，所述π型滤波电路由第一滤波电容、第二滤波电容以及所述第一滤波电容和所述第二滤波电容之间的滤波电感构成，其中，所述第一滤波电容和所述第二滤波电容的容量相同，并且所述π型滤波电路设置在所述隔直流电路和所述有源振荡信号输出端之间。
[0012]进一步地，所述无源晶振单元包括无源晶振器以及谐振电路，所述无源晶振器具有无源振荡信号输出引脚、无源振荡信号输入引脚以及第二接地引脚，所述无源振荡信号输入引脚与所述无源振荡信号输入端电连接，所述无源振荡信号输出引脚与所述无源振荡信号输出端电连接，其中，所述谐振电路由第一谐振电容和第二谐振电容构成，所述第一谐振电容的一端与所述无源晶振器的所述无源振荡信号输入引脚电连接，所述第二谐振电容的一端与所述无源晶振器的所述无源振荡信号输出引脚电连接，所述第一谐振电容的另一端和所述第二谐振电容的另一端分别接地。
[0013]进一步地，所述开关单元基于所述开关信号的触发在第一工作状态和第二工作状态之间切换，其中，在所述第一工作状态下，所述有源晶振输入端与所述输出端连通并且所述无源晶振输入端与所述输出端断开，在所述第二工作状态下，所述无源晶振输入端与所述输出端连通并且所述有源晶振输入端与所述输出端断开。
[0014]进一步地，所述无源晶振单元和所述有源晶振单元输出的振荡信号的频率均为40MHz。
[0015]进一步地，所述电源的电压为3.3v。
[0016]进一步地，所述有源晶振器是恒温晶振器。
[0017]根据本技术的另一方面，本技术还提供了一种雷达设备，所述雷达设备包括如上所述的任一项所述的晶振电路。
[0018]通过本技术中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例，至少可以实现如下技术效果：
[0019]本案通过晶振兼容电路设计，在一个电路板上FMCW雷达可以使用无源晶振或恒温晶振。在实际应用中，既可以使用外部恒温晶振，用其自身产生的40MHz基础频率代替无源晶振，同时又兼容无源晶振，可以根据需求选择使用。此设计在一种电路板的设计下可同时实现FMCW雷达参考时钟低精度和高精度需求，同一产品在使用不同晶振时可以有不同的使
用场景。
[0020]雷达性能要求较低时可以使用无源晶振，测距精度要求高时可以使用恒温晶振，通过使用恒温晶振提升频率稳定度，进而提升其相位精度。其频率误差随温度变化相比常温仅有0.001ppm，使雷达芯片在各种温度环境下发出基本一致的FMCW波形，提高了雷达芯片的一致性。拓宽了FMCW毫米波雷达适用范围，提高了毫米波雷达的准确性实用性，可以用来测量极其微小的型变量。
附图说明
[0021]下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0022]图1为本技术实施例提供的一种晶振电路的结构示意图；
[0023]图2为本技术实施例提供的一种晶振电路的电路示意图。
具体实施方式
[0024]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶振电路，其特征在于，所述晶振电路包括有源晶振单元、无源晶振单元以及开关单元，所述开关单元具有无源晶振输入端、有源晶振输入端以及输出端，所述输出端与外部电路的振荡信号输入端电连接，所述有源晶振单元具有电源输入端以及有源振荡信号输出端，所述电源输入端与电源电连接，所述有源振荡信号输出端与所述有源晶振输入端电连接，所述无源晶振单元具有无源振荡信号输入端以及无源振荡信号输出端，所述无源振荡信号输入端与所述外部电路的振荡信号输出端电连接，所述无源振荡信号输出端与所述无源晶振输入端电连接；所述开关单元还具有控制输入端，所述控制输入端与外部控制器电连接以基于接收到的开关信号控制所述有源晶振输入端、所述无源晶振输入端与所述输出端的通断，其中，在所述有源晶振输入端与所述输出端连通并且所述无源晶振输入端与所述输出端断开的情况下，所述有源晶振单元向所述外部电路输出振荡信号，并且在所述无源晶振输入端与所述输出端连通并且所述有源晶振输入端与所述输出端断开的情况下，所述无源晶振单元向所述外部电路输出振荡信号。2.如权利要求1所述的晶振电路，其特征在于，所述有源晶振单元包括有源晶振器以及与所述有源晶振器电连接的电源滤波电路，所述有源晶振器具有电源引脚、有源振荡信号输出引脚以及第一接地引脚，所述电源滤波电路由低频滤波电容和高频滤波电容构成，其中，所述低频滤波电容和所述高频滤波电容并联，其中，所述低频滤波电容的一端和所述高频滤波电容的一端分别连接在所述有源晶振器的所述电源引脚和所述电源之间，所述低频滤波电容的另一端和所述高频滤波电容的另一端分别接地。3.如权利要求2所述的晶振电路，其特征在于，所述有源晶振单元还包括：隔直流电路，所述隔直流电路由一个隔直流电容构成，所述隔直流电路设置在所述有源晶振器的所述有源振荡信号输出引脚和所述有源晶振输入端之间。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：许庆杰，王冲，徐凌，张燎，陈涛，
申请(专利权)人：南京隼眼电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：