【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于毫米波雷达领域，具体涉及一种低成本低功耗射频天线一体化电路设计。
技术介绍
1、在短距离探测的情况下，fmcw雷达的分辨率比脉冲雷达高得多，且fmcw雷达系统具有结构简单、成本低、易于小型化优势，非常适合应用于小型低成本的近程目标探测中，目前广泛应用于区域警戒、安防、无人驾驶和交通监测等领域。雷达系统的大部分成本都是在射频电路上，射频架构的零中频架构是一种射频直接变为基带的方案。与超外差架构相比，减小了中频和本振电路、中频滤波器等的使用，因此零中频架构收发信机具有体积小、功耗低、便于集成等优点。
2、现有的射频电路与天线之间的往往布局在同一表面,且射频电路与天线之间增加屏蔽罩结构，限制了天线与射频电路的布局，且增加了额外的结构件[1]。或天线与射频电路之间通过电缆连接实现相互馈电，这样的连接在高频时会造成较大的损耗，对于后级的增益要求更高且增加功耗。上述的设计不能充分利用电路板的布局空间，难以做到小型化且增加了额外的成本。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术一种低成本低功耗射频天线一体化电路设计，包括：包括：pcb板为6层板设计，pcb的top层集成了射频电路，ant层集成了用于发射/接收空间信号的微带阵列天线，射频电路与发射/接收微带阵列之间通过伪同轴结构馈电，
2、所述射频电路布局：中间的下方为发射电路，两侧为接收电路的接收机芯片，lna，接收机芯片相应的上方为每个接收机芯片对应的两路中频电路，
3、所述射频电路与
4、进一步技术方案，应用于电路设计包括以下步骤：
5、tcxo产生基准源进入pll芯片，经r分频后的基准源和经n分频后的反馈信号ffb输入pfd，在pfd中比较两个输入信号的差值，pll芯片根据差值控制cp输出一个相应的直流信号，直流信号经过lpf滤波后进入发射机芯片，
6、发射机芯片中的vco根据直流信号产生一个相应的射频信号，射频信号一分三，一路16分频后作为反馈信号ffb；一路输入至发射天线；一路经功分器一分八后，输入至四路完全相同的接收机芯片作为lo，
7、接收机芯片的工作流程：任意一个接收天线接收到期望信号后，经lna实现低噪声放大，经balun输出一对相差90°的接收信号，一对相差90°的接收信号分别与lo混频后输出两对相差180°的中频信号，两对中频信号分别进入两路完全相同的中频电路，两对中频信号在δ电路实现差分转单端后，经两级sallen-key电路实现滤波、放大后输出一对相差90°的i/q信号。
8、进一步技术方案，
9、所述微带阵列天线的布局：发射天线位于中间，两侧各有4个接收天线，
10、所述发射天线阵列的水平阵元数为8，阵元间距为/2，
11、所述接收天线采用的水平阵元数为2，阵元间距为0.75，
12、所述微带阵列天线中间设有弯折的微带线作为天线的馈电线，
13、进一步技术方案，pcb表层板材使用ro4350，中间板材使用低成本的fr4，使用混压工艺的实现层设计，表层铜厚度为1oz(35um)，内层铜厚为0.5oz(17um)。
14、进一步技术方案，中频电路由δ电路，两级sallen-key电路组成。
15、进一步技术方案，所述接收机芯片、发射机芯片采用集成度较高的mmic，接收、发射天线为微带阵列天线。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
17、1.射频电路采用零中频架构且关键芯片采用集成度极高的mmic，天线使用易于集成的微带阵列天线，射频电路与天线之间使用伪同轴馈电，实现了射频电路与天线集成于单pcb；
18、中频电路以成本较低的运算放大器为核心搭建，天线使用微带阵列天线易于加工，实现了低成本、低功耗的设计；
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1.一种低成本低功耗射频天线一体化电路设计，其特征在于，包括：PCB板为6层板设计，PCB的TOP层集成了射频电路，ANT层集成了用于发射/接收空间信号的微带阵列天线，射频电路与发射/接收微带阵列之间通过伪同轴结构馈电，
2.根据权利要求1所述的一种低成本低功耗射频天线一体化电路设计，其特征在于，应用于电路设计包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种低成本低功耗射频天线一体化电路设计，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种低成本低功耗射频天线一体化电路设计，其特征在于，PCB表层板材使用RO4350，中间板材使用低成本的FR4，使用混压工艺的实现层设计，表层铜厚度为1Oz(35um)，内层铜厚为0.5Oz(17um)。
5.根据权利要求1所述的一种低成本低功耗射频天线一体化电路设计，其特征在于，中频电路由Δ电路，两级sallen-key电路组成。
6.根据权利要求1所述的一种低成本低功耗射频天线一体化电路设计，其特征在于，所述接收机芯片、发射机芯片采用集成度较高的MMIC，接收、发射天线为微带阵列天线。
【技术特征摘要】
1.一种低成本低功耗射频天线一体化电路设计，其特征在于，包括：pcb板为6层板设计，pcb的top层集成了射频电路，ant层集成了用于发射/接收空间信号的微带阵列天线，射频电路与发射/接收微带阵列之间通过伪同轴结构馈电，
2.根据权利要求1所述的一种低成本低功耗射频天线一体化电路设计，其特征在于，应用于电路设计包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种低成本低功耗射频天线一体化电路设计，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种低成本低功耗射频天线一...
【专利技术属性】
技术研发人员：王昊，谢志鹏，吕建行，权双龙，王岩，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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