Новый PLL является важнейшим строительным блоком для будущих автомобильных радаров ближнего действия (в кабине и вне кабины) и промышленных (например, обнаружение на коботах).
Радарные датчики на основе миллиметровых волн FMCW становятся все более популярными для различных автомобильных, медицинских и промышленных приложений.
Радары FMCW излучают синусоидальную волну, частота которой увеличивается линейно во времени, развертку, называемую «щебетом».
После отражения от объекта сигнал улавливается приемником и смешивается с исходным ЛЧМ-сигналом, после чего можно определить расстояние и скорость объекта.
Качество сигнала радара во многом зависит от характеристик системы ФАПЧ, используемой для генерации ЛЧМ-сигнала.
Новая система ФАПЧ компании Imec генерирует высоколинейные высококачественные ЛЧМ-сигналы с частотой около 16 ГГц и полосой ЛЧМ-сигнала 1,5 ГГц.
Ключевым достижением является достижение скоростей чирпа до 12 мкс при среднеквадратичной ошибке частотной модуляции всего 41 кГц (среднеквадратическая ошибка ЧМ). PLL обеспечивает чрезвычайно быстрый запуск (менее 1 мкс) и минимальное время сброса между сигналами (время сброса 1 мкс).
Генератор щебета работает в режиме рабочего цикла, синтезируя N щебетов в одном пакете перед отключением питания, что обеспечивает значительную экономию энергии.
Например, PLL потребляет всего 9,2 мВт и 1,48 мВт при работе в режиме 50-процентного и 1-процентного рабочего цикла соответственно.
Даже после режима пониженного энергопотребления среднеквадратичная ошибка ЧМ первого щебета остается ниже 41 кГц. Характеристики рабочего цикла были обеспечены за счет принятия архитектуры PLL на основе зарядового насоса (CP), изготовленной по 28-нм технологии CMOS и расширенной за счет времяцифрового преобразователя с компенсацией фазового смещения (POC-DTC) для облегчения быстрой самокалибровки. .
Эти рабочие параметры делают PLL очень подходящим для применения в автомобильных радарах ближнего действия с радиусом действия до нескольких десятков метров. «М
«Приложения включают в себя радарные датчики в салоне для контроля присутствия, движения и самочувствия водителя и пассажиров, а также датчики вне салона для помощи при парковке или обнаружения транспортных средств», — объясняет Илья Окет, руководитель программы imec. «Наш PLL также открывает двери для применения радаров в робототехнике — вспомните радарные датчики на коботах для повышения безопасности и эффективности взаимодействия человека и робота в промышленных условиях — а также радарные датчики, установленные на небольших движущихся объектах или транспортных средствах, таких как дроны.
PLL также можно использовать для преобразования с повышением частоты в радиолокационные сигналы миллиметрового диапазона с другими несущими частотами, например, 80 ГГц.
Читать полную новость на сайте
