基于汽車防撞毫米波雷達(dá)中頻信號(hào)的調(diào)理電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于雷達(dá)信號(hào)領(lǐng)域，尤其涉及一種中頻信號(hào)的調(diào)理電路。
【背景技術(shù)】
[0002]近兩年來(lái)，國(guó)內(nèi)的汽車防撞毫米波雷達(dá)技術(shù)研制已展露頭角，部分技術(shù)趨于成熟，并取得了一些進(jìn)展，但總體上仍處于起步階段，關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)主要集中在研究所和高等院校。其中，對(duì)于不同頻段、不同距離、不同速度、不同角度的測(cè)量所采用的技術(shù)各不相同，國(guó)內(nèi)的研究主要集中在40G頻段以內(nèi)，距離在100m，速度在100Km/h左右，主要采用三角波實(shí)現(xiàn)線性調(diào)頻連續(xù)波(LFMCW)體制，由于技術(shù)水平、器件成本和測(cè)試手段的限制，目前國(guó)內(nèi)還沒有裝車測(cè)試的成品，沒有形成產(chǎn)業(yè)化。
[0003]針對(duì)目前汽車毫米波雷達(dá)系統(tǒng)中頻信號(hào)調(diào)理電路的處理，主要使用的是放大濾波電路和AGC放大電路級(jí)聯(lián)的模式的技術(shù)手段，這種中頻信號(hào)調(diào)理方式的原理是:從射頻前端輸出的中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)前置放大器，進(jìn)行一定增益的放大，再經(jīng)過(guò)濾波電路，濾除一定的干擾信號(hào)、泄露的調(diào)制信號(hào)和射頻前端器件所引入的噪聲，然后進(jìn)入自動(dòng)增益控制模塊，針對(duì)不同距離和速度的多目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行幅度動(dòng)態(tài)控制，使信號(hào)輸出的幅值滿足AD轉(zhuǎn)換的幅值條件，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。現(xiàn)在普遍采用的這種放大濾波加自動(dòng)增益控制的方式存在一些不足:放大環(huán)節(jié)的運(yùn)放的選擇上，通常采用普通運(yùn)算放大器，而非低噪聲放大器；固定增益放大器的放大倍數(shù)不易太大，需分級(jí)處理，必然會(huì)引起帶寬的變窄；自動(dòng)增益控制只有增益放大，沒有考慮信號(hào)衰減的控制，因?yàn)槎嗄繕?biāo)識(shí)別時(shí)，近目標(biāo)在同一增益值下會(huì)出現(xiàn)飽和的情況;濾波器的構(gòu)建，傳統(tǒng)無(wú)源濾波器會(huì)引起信號(hào)的衰減。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種基于汽車防撞毫米波雷達(dá)中頻信號(hào)的調(diào)理電路，旨在得到一種可對(duì)信號(hào)增益衰減和增益放大的調(diào)整電路，且又能有效濾除泄漏調(diào)制波和高頻干擾。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:基于汽車防撞毫米波雷達(dá)中頻信號(hào)的調(diào)理電路，主要由第一低噪聲放大器、第二低噪聲放大器、高通濾波器、可控衰減器、自動(dòng)增益放大器、第三低噪聲放大器、第四低噪聲放大器和低通濾波器組成。
[0006]進(jìn)一步的，防撞毫米波雷達(dá)的射頻前端的混頻器輸出的差分中頻信號(hào)由第一低噪聲放大器轉(zhuǎn)換成單端中頻信號(hào)；并傳輸至第二低噪聲放大器中進(jìn)行放大處理;放大處理后的單端中頻信號(hào)傳輸至高通濾波器中濾除信號(hào)中的泄漏調(diào)制波，并傳輸至可控衰減器或自動(dòng)增益放大器中，對(duì)該信號(hào)衰減或放大處理;信號(hào)衰減或放大處理中被轉(zhuǎn)換成差分中頻信號(hào)并傳輸至第三低噪聲放大器中轉(zhuǎn)換成單端中頻信號(hào)，再傳輸至第四低噪聲放大器中進(jìn)行放大處理;放大處理后的單端中頻信號(hào)傳輸至低通濾波器中濾除信號(hào)中的高頻諧波。
[0007]進(jìn)一步的，高通濾波器是用三個(gè)低噪聲放大器構(gòu)建的高階高次有源高通濾波器。
[0008]進(jìn)一步的，低通濾波器是用三個(gè)低噪聲放大器構(gòu)建的高階高次有源低通濾波器。
[0009]進(jìn)一步的，高通濾波器和低通濾波器是無(wú)源濾波器件。
[0010]進(jìn)一步的，中頻信號(hào)進(jìn)行放大濾波后，進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換器前，先進(jìn)入一個(gè)變壓隔離器進(jìn)行信號(hào)隔離和阻抗匹配。
[0011]有益效果:由于射頻前端輸出的中頻信號(hào)微小，并夾雜有泄露調(diào)制波、器件噪聲、人為噪聲和環(huán)境噪聲，因而本實(shí)用新型使用了若干低噪聲放大器，將信號(hào)有差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為單端信號(hào)并進(jìn)行了放大處理，以放大信號(hào)并去除泄露調(diào)制波、器件噪聲、人為噪聲和環(huán)境噪聲。
[0012]在雷達(dá)進(jìn)行多目標(biāo)識(shí)別時(shí)，由于不同距離和速度的目標(biāo)信號(hào)強(qiáng)度不同，近距離目標(biāo)信號(hào)太強(qiáng)，需要減少信號(hào)幅值，防止信號(hào)過(guò)飽和，遠(yuǎn)距離的目標(biāo)信號(hào)較弱，需要增益放大，為了實(shí)現(xiàn)信號(hào)增益衰減和增益放大可控，本實(shí)用新型具有可控衰減器和自動(dòng)增益放大器，可以既對(duì)太強(qiáng)的信號(hào)減小幅值，又可以對(duì)太弱的信號(hào)進(jìn)行放大。而其中的高通濾波器和低通濾波器，可以有效濾除泄露調(diào)制波、高頻雜波、人為和環(huán)境噪聲，并能抑制器件噪聲。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的機(jī)構(gòu)框圖。
[0014]1.第一低噪聲放大器，2.第二低噪聲放大器，3.高通濾波器，4.可控衰減器，5.自動(dòng)增益放大器，6.第三低噪聲放大器，7.第四低噪聲放大器，8.低通濾波器，9.AD轉(zhuǎn)換電路。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1:如圖1所示，基于汽車防撞毫米波雷達(dá)中頻信號(hào)的調(diào)理電路，主要由第一低噪聲放大器1、第二低噪聲放大器2、高通濾波器3、可控衰減器4、自動(dòng)增益放大器5、第三低噪聲放大器6、第四低噪聲放大器7和低通濾波器8組成;防撞毫米波雷達(dá)的射頻前端的混頻器輸出的差分中頻信號(hào)由第一低噪聲放大器I轉(zhuǎn)換成單端中頻信號(hào);并傳輸至第二低噪聲放大器2中進(jìn)行放大處理;放大處理后的單端中頻信號(hào)傳輸至高通濾波器3中濾除信號(hào)中的泄漏調(diào)制波，并傳輸至可控衰減器4或自動(dòng)增益放大器5中，對(duì)該信號(hào)衰減或放大處理;信號(hào)衰減或放大處理中被轉(zhuǎn)換成差分中頻信號(hào)并傳輸至第三低噪聲放大器6中轉(zhuǎn)換成單端中頻信號(hào)，再傳輸至第四低噪聲放大器7中進(jìn)行放大處理;放大處理后的單端中頻信號(hào)傳輸至低通濾波器8中濾除信號(hào)中的高頻諧波。
[0016]本實(shí)施例中的各低噪聲放大器，具有較高的噪聲抑制比，直流偏置小，有效抑制器件本身所引入的噪聲。放大處理后的單端中頻信號(hào)傳輸至高通濾波器中濾除信號(hào)中的泄漏調(diào)制波，并傳輸至可控衰減器或自動(dòng)增益放大器中，對(duì)該信號(hào)衰減或放大處理，使得本實(shí)施例中的調(diào)理電路具有增益衰減和增益放大可控功能，可防止多目標(biāo)識(shí)別時(shí)出現(xiàn)信號(hào)飽和的問題。
[0017]本實(shí)施例中的高通和低通濾波器，可以是用三個(gè)低噪聲放大器構(gòu)建的高階高次有源高通和低通濾波器，也可以是其他高通和低通濾波器，而使用三個(gè)低噪聲放大器構(gòu)建的高階高次有源高通和低通濾波器，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)濾波器，可以得到質(zhì)量良好的中頻信號(hào)。
[0018]使用本實(shí)施例的調(diào)理電路，將經(jīng)過(guò)固定放大、濾波、自動(dòng)衰減和放大的中頻信號(hào)，輸入至高精度、高位寬的AD轉(zhuǎn)換電路9，進(jìn)行信號(hào)量化處理，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的中頻信號(hào)在輸入至處理器，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以得到距離、速度和方位信息。
[0019]實(shí)施例2:具有與實(shí)施例1相同的技術(shù)方案，其區(qū)別在于:高通和低通濾波器采用的是有源濾波器，也可采用無(wú)源濾波器件；自動(dòng)增益衰減和自動(dòng)增益放大后的中頻信號(hào)達(dá)到Mv級(jí)，所以后端電路可以采用三極管進(jìn)行放大；中頻信號(hào)進(jìn)行放大濾波，進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換前，可以加入一個(gè)變壓隔離器，進(jìn)行信號(hào)隔離和阻抗匹配，只有交流信號(hào)通過(guò)，可以提高信號(hào)質(zhì)量。
[0020]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于汽車防撞毫米波雷達(dá)中頻信號(hào)的調(diào)理電路，其特征在于:主要由第一低噪聲放大器、第二低噪聲放大器、高通濾波器、可控衰減器、自動(dòng)增益放大器、第三低噪聲放大器、第四低噪聲放大器和低通濾波器組成； 防撞毫米波雷達(dá)的射頻前端的混頻器輸出的差分中頻信號(hào)由第一低噪聲放大器轉(zhuǎn)換成單端中頻信號(hào)，并傳輸至第二低噪聲放大器中進(jìn)行放大處理;放大處理后的單端中頻信號(hào)傳輸至高通濾波器中濾除信號(hào)中的泄漏調(diào)制波，并傳輸至可控衰減器或自動(dòng)增益放大器中，對(duì)該信號(hào)衰減或放大處理;信號(hào)衰減或放大處理中被轉(zhuǎn)換成差分中頻信號(hào)并傳輸至第三低噪聲放大器中轉(zhuǎn)換成單端中頻信號(hào)，再傳輸至第四低噪聲放大器中進(jìn)行放大處理;放大處理后的單端中頻信號(hào)傳輸至低通濾波器中濾除信號(hào)中的高頻諧波。2.如權(quán)利要求1所述的基于汽車防撞毫米波雷達(dá)中頻信號(hào)的調(diào)理電路，其特征在于:高通濾波器是用三個(gè)低噪聲放大器構(gòu)建的高階高次有源高通濾波器。3.如權(quán)利要求1所述的基于汽車防撞毫米波雷達(dá)中頻信號(hào)的調(diào)理電路，其特征在于:低通濾波器是用三個(gè)低噪聲放大器構(gòu)建的高階高次有源低通濾波器。4.如權(quán)利要求1所述的基于汽車防撞毫米波雷達(dá)中頻信號(hào)的調(diào)理電路，其特征在于:高通濾波器和低通濾波器是無(wú)源濾波器件。5.如權(quán)利要求1所述的基于汽車防撞毫米波雷達(dá)中頻信號(hào)的調(diào)理電路，其特征在于:中頻信號(hào)進(jìn)行放大濾波后，進(jìn)入AD轉(zhuǎn)換器前，先進(jìn)入一個(gè)變壓隔離器進(jìn)行信號(hào)隔離和阻抗匹配。
【專利摘要】一種基于汽車防撞毫米波雷達(dá)中頻信號(hào)的調(diào)理電路，屬于雷達(dá)信號(hào)領(lǐng)域，旨在得到一種可對(duì)信號(hào)增益衰減和增益放大的調(diào)整電路，且又能有效濾除泄漏調(diào)制波和高頻干擾，技術(shù)要點(diǎn)是：主要由第一低噪聲放大器、第二低噪聲放大器、高通濾波器、可控衰減器、自動(dòng)增益放大器、第三低噪聲放大器、第四低噪聲放大器和低通濾波器組成；放大處理后的單端中頻信號(hào)傳輸至高通濾波器中濾除信號(hào)中的泄漏調(diào)制波，并傳輸至可控衰減器或自動(dòng)增益放大器中，對(duì)該信號(hào)衰減或放大處理；效果是：可以既對(duì)太強(qiáng)的信號(hào)減小幅值，又可以對(duì)太弱的信號(hào)進(jìn)行放大。
【IPC分類】G01S13/93, G01S7/35
【公開號(hào)】CN205229451
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520949923
【發(fā)明人】田雨農(nóng), 田文佳, 周秀田, 史文虎
【申請(qǐng)人】大連樓蘭科技股份有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年11月24日