专利名称：一种77GHz毫米波射频器件及其使用方法
技术领域：
本发明属于毫米波雷达技术领域，提供了ー种77GHz毫米波射频器件及其使用方法，适用于在毫米波测距测速雷达中的应用，其典型应用是汽车前向防撞雷达系统。
背景技术：
智能交通系统ITS (Intelligent TraIlsponation System)是目前世界上交通运输科学技术的前沿技木；近年来，随着智能交通系统在全球范围内的兴起，汽车前向防撞雷达系统作为重要研究内容之一，获得了日益广泛的关注。汽车前向防撞系统是以雷达测距、测速为基础的。常用的测距、测速雷达有超声波、红外线、激光雷达、毫米波雷达等。其优点和缺点如表I所示表I不同探測方式优缺对比
权利要求
1.ー种77GHz毫米波射频器件，其特征在于，包括数字信号处理器、直接数字式频率合成器、上变频器、功率放大器、缓冲器、发射天线、接收天线、低噪声放大器、接收端的混频器、可变增益放大器、解调模数转换器； 数字信号处理器通过I2C通信接ロ连接直接数字式频率合成器，直接数字式频率合成器通过射频信号线连接上变频器，上变频器通过射频信号线连接功率放大器和缓冲器，功率放大器通过射频信号线连接发射天线，发射天线发射的射频信号通过障碍物反射的回波信号输入到接收天线，接收天线通过射频信号线连接低噪声放大器，缓冲器和低噪声放大器通过射频信号线连接到接收端的混频器，接收端的混频器通过射频信号线连接可变增益放大器，可变增益放大器通过射频信号线连接解调模数转换器，解调模数转换器通过高速数字并行接ロ线连接数字信号处理器； 数字信号处理器是本器件的中央处理单元，功能为 控制直接数字式频率合成器的參数初始化和启动/停止； 解调模数转换器输出的数字信号，提取信号中的频率信息，通过公式转换输出目标的距离和相対速度信息；
2.根据权利要求I所述的77GHz毫米波射频器件，其特征在干，发射天线和接收天线各采用线性天线阵列；发射天线采用4个天线単元，每个天线单元为2X2以LTCC为衬底制造微带贴片天线，经过HFSS仿真验证每个天线单元増益可以达到IOdBi，而在主瓣30度偏移角的方向有6. 95dbi的增益；采用HFSS仿真ー个4X1的相控阵列，得到该方向上的主瓣宽度为6度，增益为15.6dbi，如错误！未找到引用源；阵列大小为2.6mmX0.6mm。
3.—种权利要求I所述77GHz毫米波射频器件的使用方法，其特征在干，以三角波为调制信号，通过直接数字式频率合成器产生中频线性调频连续波LFMCW，并通过上变频器将中频信号f；(t)上变频到77GHz毫米波频段的毫米波信号fH(t)，通过射频放大器和发射天线将20dBm左右的77GHz毫米波信号fH(t)发射到探測方向； 发射信号碰到目标物体后被反射回来，产生回波信号；接收天线接收到的回波信号通过射频低噪声放大器的放大后，回波信号fK(t)的幅度得到适度调整； 回波信号和发射信号形状相同，在时间上延迟了 τ，在频率上相差由于目标的相对运动引起的多普勒频移fd ; τ的表达式如下，其中R为目标物体的距离，c为光速；
全文摘要
一种77GHz毫米波射频器件及其使用方法，属于毫米波雷达技术领域，77GHz毫米波射频器件包括数字信号处理器、直接数字式频率合成器、上变频器、功率放大器、缓冲器、发射天线、接收天线、低噪声放大器、接收端的混频器、可变增益放大器、解调模数转换器。优点在于，可以广泛的应用于毫米波测距测速雷达系统中，采用77GHz作为毫米波雷达工作频带并结合以LTCC为衬底制造微带贴片天线作为天线单元的相控阵天线技术；采用直接数字式频率合成器并结合上变频技术生成线性调频连续波；采用多个发射机单元并结合相控阵天线技术实现毫米波波束的水平扫描。
文档编号G01S7/28GK102621551SQ20121010729
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月12日 优先权日2012年4月12日
发明者朱泽睿 申请人:朱泽睿