一种倍频器、信号发射器和雷达芯片的制作方法

本申请实施例涉及电子电路领域，尤指一种倍频器、信号发射器和雷达芯片。

背景技术：

1、倍频器使输出信号频率等于输入信号频率整数倍的电路。在产生三倍频信号时，可以利用振荡器在三倍频附近产生振荡，然后利用放大器的非线性特性生成三次谐波信号，并利用这个信号对振荡器进行注入锁定(injection-locking)，从而输出具有较大功率的三倍频信号。

2、在上述实现方式，使得三倍频模块的设计较为复杂，并且会带来诸多风险，比如：随着工艺角，电源电压和温度(process、voltage、temperature，pvt)的变化，振荡器可能无法起振，又或者振荡器的振荡频率可能发生偏移而无法注入锁定等等。此外，为了获得较大注入锁定范围(locking range,lr)，需注入的三次谐波功率不能过小，这可能使得生成三次谐波的非线性放大器消耗功率较大。

技术实现思路

1、为了解决上述任一技术问题，本申请实施例提供了一种倍频器、信号发射器和雷达芯片。

2、为了达到本申请实施例目的，本申请实施例提供了一种倍频器，包括：

3、信号生成器，用于接收连续调频fmcw信号，并输出与fmcw信号同频的方波信号；

4、三次谐波放大器，耦接所述信号生成器，用于对所述方波信号中三次谐波进行放大，输出三倍频的fmcw信号。

5、一种信号发射器，包括

6、fmcw信号发生器、包含所述倍频器的倍频电路和功率放大器；其中：

7、所述fmcw信号发生器，在一分频调节信号的控制下，产生fmcw信号；

8、所述倍频电路，耦接所述fmcw信号发生器，用于利用所述倍频器将所述fmcw信号的频率转换为毫米波频段的射频fmcw信号；

9、所述功率放大器，耦接所述倍频器，用于将所述射频fmcw信号进行功率放大并输出。

10、一种雷达芯片，包括：

11、发射天线，将所接收的射频fmcw信号转换成探测信号波，以辐射至自由空间；

12、接收天线，将回波信号波转换成射频接收信号；其中，所述探测信号波经物体反射而形成所述回波信号波；

13、所述信号发射器，与所述发射天线相连，将所产生的射频fmcw信号馈电至所述发射天线；

14、信号接收器，与所述接收天线相连，用于利用所述射频发射信号将所述射频接收信号处理成基带数字信号并予以输出。

15、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

16、采用信号生成器生成fmcw信号对应的方波信号，利用三次谐波放大器对方波信号中三次谐波分量进行放大，得到三倍频的fmcw信号，达到生成高频信号的目的，与现有技术中利用振荡器来产生三次谐波分量相比，方波信号中的三次谐波分量的占比更高，使得三倍频放大器提取的三次谐波分量更多，提高了三倍频fmcw信号的产生效率。

17、本申请实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种倍频器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的倍频器，其特征在于，所述信号生成器包括：差分输入单端输出的信号生成器、单端输入单端输出的信号生成器、或者差分输入差分输出的信号生成器。

3.根据权利要求1或2所述的倍频器，其特征在于，所述信号生成器包括：

4.根据权利要求3所述的倍频器，其特征在于，所述n个反相器电路中至少一个为自偏置反相器。

5.根据权利要求1或2所述的倍频器，其特征在于，所述信号生成器包括比较器电路；其中：所述比较器电路的两个输入端分别接收单端路fmcw信号和参考信号，或者所述比较器电路的两个输入端分别接收差分的两路fmcw信号；所述比较器电路的输出端用于输出所述方波信号。

6.根据权利要求1所述的倍频器，其特征在于，所述信号生成器包括电流镜电路、第一开关管和第二开关管；其中：

7.根据权利要求1所述的倍频器，其特征在于，所述三次谐波放大器包括射频放大器。

8.根据权利要求1所述的倍频器，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求1所述的倍频器，其特征在于，所述信号生成器采用短沟道器件工艺制造。

10.根据权利要求1所述的倍频器，其特征在于，所述方波信号为方波信号。

11.一种信号发射器，其特征在于，包括fmcw信号发生器、包含如权利要求1至10任一所述的倍频器的倍频电路和功率放大器；其中：

12.根据权利要求11所述的信号发射器，其特征在于，所述倍频电路还包括与所述倍频器级联的二倍频器。

13.一种雷达传感器，其特征在于，包括：

技术总结
本申请实施例公开了一种倍频器、信号发射器和雷达芯片，涉及电子电路领域。所述倍频器包括：信号生成器，用于接收连续调频FMCW信号，并输出与FMCW信号同频的方波信号；三次谐波放大器，耦接所述信号生成器，用于对所述方波信号中三次谐波进行放大，输出三倍频的FMCW信号。上述方案能够提高三倍频信号的生成效率。

技术研发人员：吕文韬,周文婷
受保护的技术使用者：加特兰微电子科技（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11