锁相环、射频信号发射器、雷达传感器及电子设备制造技术

本申请提供一种锁相环、射频信号发射器、雷达传感器及电子设备。锁相环包括锁相环电路、受控的电荷补偿电路和数字调制控制器，其中，所述锁相环电路和电荷补偿电路连接，以及所述数字调制控制器连接所述锁相环电路，输出频率控制信号，以使得所述锁相环电路按照所述频率控制信号产生调频信号的有效区间；所述数字调制控制器还连接所述电荷补偿电路，在所述调频信号的无效区间内控制所述电荷补偿电路调节锁相环电路中的电荷，以缩短将所述调频信号进行频率回调的时长。号进行频率回调的时长。号进行频率回调的时长。

【技术实现步骤摘要】
锁相环、射频信号发射器、雷达传感器及电子设备


[0001]本申请涉及反馈控制
，具体而言，涉及一种锁相环、射频信号发射器、雷达传感器及电子设备。

技术介绍

[0002]雷达传感器是利用所发射出的探测信号波，探测周围环境中的物体，其利用物体对电磁波的反射机制，来感应探测信号波所对应的回波信号波，并根据发射和接收的频差来测量传感器与物体之间的物理量。
[0003]为了提高雷达的探测分辨率，其中一种方式是在同样长的时间内发射更多的调频信号。为此，需要考虑能够有效缩短调频信号周期的方式。同时，结合工程上，尽可能减少对已有的稳定运行的电路的改造，以及考虑雷达芯片的尺寸限制等因素，由此来解决有效缩短调频周期的方式。
[0004]在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本申请提供一种锁相环、射频信号发射器、雷达传感器及电子设备，缩短调制波形的周期，实现快速调制功能。
[0006]根据本申请的第一方面，提出一种锁相环，包括锁相环电路、受控的电荷补偿电路和数字调制控制器，其中，所述锁相环电路和电荷补偿电路连接，以及所述数字调制控制器连接所述锁相环电路，输出频率控制信号，以使得所述锁相环电路按照所述频率控制信号产生调频信号的有效区间；所述数字调制控制器还连接所述电荷补偿电路，在所述调频信号的无效区间内控制所述电荷补偿电路调节锁相环电路中的电荷，以缩短将所述调频信号进行频率回调的时长。
[0007]本申请第二方面提供一种射频信号发射器，其包括：如第一方面所述的锁相环；射频信号发射电路，连接所述锁相环，用于倍频所述锁相环提供的调频信号，以输出调频的射频发射信号。
[0008]本申请第三方面提供一种雷达传感器，其包括：发射天线，用于将所接收的射频发射信号转换成探测信号波；接收天线，用于将回波信号波转换成射频接收信号；其中，回波信号波为探测信号波经物体反射而形成的；如第二方面所述的射频信号发射器，耦接所述发射天线，以输出所述射频发射信号；信号接收器，耦接所述接收天线，利用所述射频接收信号和本振信号输出基带数字信号。
[0009]本申请第四方面提供一种电子设备，其特征在于，包括如第三方面所述的雷达传感器。
[0010]本申请提供一种锁相环、射频信号发射器、雷达传感器及电子设备，在调频信号的有效区间之外，对滤波器产生的压控振荡器的控制电压进行调整，以缩短锁相环恢复初始
频率的时间，从而减小调制波形的周期，实现快速调制功能。
[0011]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0012]通过参照附图详细描述其示例实施例，本申请的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，而不是对本申请的限制。
[0013]图1示出一示例性实施例的锁相环的电路结构示意图；
[0014]图2示出一示例性实施例的电荷补偿电路的结构示意图；
[0015]图3示出一示例性实施例的数字逻辑控制电路的示意图；
[0016]图4示出一示例性实施例的调频信号示意图；
[0017]图5示出一示例性实施例的数字控制逻辑的信号时序图。
具体实施方式
[0018]现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本申请将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
[0019]所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有这些特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方式、组元、材料、装置等。在这些情况下，将不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作。
[0020]附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
[0021]本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0022]例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0023]本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的，因此不能用于限制本申请的保护范围。
[0024]在一些示例中，需要使用快速调制提升雷达的速度分辨率，同时需要较低的发射相位噪声提升目标检测。而在使用调频连续锁相环来进行调制时：为了降低相位噪声，锁相环的带宽会设定的较低；但是为了快速调制，锁相环的带宽会设定的较大；无法兼容降低相位噪声和快速调制的需求。
[0025]为了满足雷达传感器探测距离的需要，雷达传感器会系统性配置中频电路和射频
电路，以满足探测所需要的带宽。在此基础上，雷达传感器的测量精准度与一定时段内所发出的探测信号波的数量相关，比如所发出的探测信号波越多，所能测量的物体的物理量的准确度越高。
[0026]对雷达传感器来说，其发射的探测信号波来自于内部电路所产生的调频信号，该调频信号包含频率上升阶段和频率下降阶段。对雷达传感器来说，通常采用其中一个阶段(频率上升阶段或频率下降阶段)为雷达进行信号处理的有效区间，而另一个阶段(频率下降阶段或频率上升阶段)为无效区间；此外，在相邻调频信号之间，通常包含有空闲区间(idle)，以便为生成调频信号的锁相环PLL的锁定保留一时隙。
[0027]为此，本申请提供一种锁相环，旨在通过缩短无效区间的时长来提高调频信号的发射频率，进而有助于提高对物理量测量的精准度。其中，锁相环包括：锁相环电路、受控的电荷补偿电路和数字调制控制器。其中：数字调制控制器连接锁相环电路，以输出频率控制信号fn，以使锁相环电路产生调频信号fout；数字调制控制器还连接电荷补偿电路，在所述调频信号fout的无效区间内控制所述电荷补偿电路调节锁相环电路中的电荷，以缩短将所述调频信号进行频率回调的时长。
[0028]请参阅图1，其显示为一种锁相环的电路结构示意图。其中，锁相环电路包括：鉴频鉴相器11、电荷泵12、低通滤波器13、压控振荡器14、和分频器15。其中，鉴频鉴相器11接收一参考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锁相环，其特征在于，包括锁相环电路、受控的电荷补偿电路和数字调制控制器，其中，所述锁相环电路和电荷补偿电路连接，以及所述数字调制控制器连接所述锁相环电路，输出频率控制信号，以使得所述锁相环电路按照所述频率控制信号产生调频信号的有效区间；所述数字调制控制器还连接所述电荷补偿电路，在所述调频信号的无效区间内控制所述电荷补偿电路调节锁相环电路中的电荷，以缩短将所述调频信号进行频率回调的时长。2.如权利要求1所述的锁相环，其特征在于，所述锁相环电路包括滤波器，所述电荷补偿电路连接所述滤波器，用于调整所述滤波器输出的控制信号的电压。3.如权利要求2所述的锁相环，其特征在于，所述电荷补偿电路连接所述滤波器的输出端，其中：所述电荷补偿电路与所述输出端之间配置有第一开关，所述第一开关受所述数字调制控制器的控制，以在周期性产生所述调频信号之间的空闲区间内受控导通，以使得所述电荷补偿电路在所述第一开关导通期间存储电荷。4.如权利要求2所述的锁相环，其特征在于，所述电荷补偿电路包括：储能器件，以及连接在所述储能器件与所述滤波器之间的至少一个第二开关；其中，所述第二开关受所述数字调制控制器的控制，以在所述调频信号的无效区间内导通，以向所述滤波器注入电荷。5.如权利要求4所述的锁相环，其特征在于，所述电荷补...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文婷，
申请(专利权)人：加特兰微电子科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：