[实用新型]一种77GHz毫米波汽车防碰撞雷达射频收发模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车防碰撞雷达射频收发模块，尤其涉及一种77GHz毫米波汽车防碰撞雷达射频收发模块，属于雷达通信技术领域。 

背景技术

汽车主动防碰撞控制技术的研究一直受到广泛重视，成为近年来研究与发展汽车防撞系统的主流技术，被美国《福布斯》杂志评为“未来十大焦点汽车安全技术”之一。汽车主动防碰撞控制系统等主动安全驾驶辅助装置，可以明显减少司机的负担和判断错误，对于提高交通安全，降低恶性交通事故发生率、减少生命财产损失将起到重要作用。NHTSA的研究结果表明，防碰撞报警系统可以使追尾碰撞事故平均减少51％，因改变车道而引起的交通事故平均减少47％。 

随着技术的进步，二十世纪八十年代后期，以毫米波防撞雷达为基础的汽车主动防碰撞控制技术研究进入了快速发展阶段。 

国内对基于雷达的汽车主动防碰撞技术研究和报道都是基于较低频率，如江苏赛博电子有限公司等研制的汽车雷达防撞系统使用38GHz毫米波技术和高速DSP数字信号处理器。监视前向车道上静止的和行驶的车辆，提供20个目标的距离和接近速度数据判断潜在碰撞危险目标，虚警率为10^-3，最小检测距离为1米。中国科学院上海微系统所2001年研制了的35GHz毫米波雷达系统，也是线性调频连续波(LFMCW)体制，调制信号为周期的三角波。集成收发前端为波导结构，天线为喇叭天线，信号处理部分使用通用DSP芯片实现测距范围＞100m，测速范围＞100km/h。2005年，微系统所研制出24GHz全芯片集成的小型防撞雷达。目前，射频发射信号频率达77GHz时，信号提取不足是一个较为严重的问题，基于雷达的汽车主动防碰撞技术的77GHz频段的FMCW汽车主动防碰撞雷达还未见报道。 

实用新型内容

本实用新型为了实现高稳定性、小型化和低成本，同时达到高精度测角及 快速切换，提出了一种77GHz毫米波汽车防碰撞雷达射频收发模块。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的。 

本实用新型的一种77GHz毫米波汽车防碰撞雷达射频收发模块，其外围设备为发射天线和接收天线，由一个或者一个以上的发送模块及一个或者一个以上的接收模块组成，发送模块和接收模块均工作于77GHz频段； 

上述一个或者一个以上的发送模块连接同一个宽波束发射天线，为保证发射天线有足够的发射功率，在发送模块与发射天线间安装可编程放大器和低噪声放大器； 

上述一个或者一个以上的接收模块中，每一个接收模块分别连接到一个对应的窄波束接收天线，所述全部窄波束接收天线均相同； 

全部发送模块和接收模块均采用射频集成组件的方式实现，在组件合成环节中，所有射频集成组件中压控振荡器时钟的同步通过调整扫频起始时间相差来实现，其优点为： 

(1)任意时刻，集成组件间频点总是不同，使得组件间工作方式为频分复用； 

(2)每个集成组件上的若干路接收只对本组件的发射信号反应； 

(3)克服了多个集成组件的发送频率设置在相同频率时组件间的本振容易互锁的情况，互锁结果导致输出频率的相位很难预测。 

有益效果 

本实用新型中发射天线和接收天线工作于77GHz毫米波频段，使得系统稳定性及灵敏度精度得到了可靠保证；采用射频集成组件对雷达前端进行集成，大大降低了射频模块体积和成本；采用集成模块组件方式设计天线，配合外部可编程放大器和低噪声放大器，实现接收天线的高精度测角及快速切换；多接收天线来自于若干集成组件，集成组件频点件通过控制时钟同步扫频电压起始时间使得各组件工作于频分复用的方式。 

附图说明

图1是射频收发集成组件的内部结构示意图； 

其中VCO为压控振荡器，放大器为可调谐增益放大器； 

图2为单个射频收发集成组件功能示意图； 

图3为单发4收天线组成示意图； 

其中PA为可编程放大器，LNA为低噪声放大器。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。 

实施例 

一种实现单发4收功能的77GHz毫米波汽车防碰撞雷达射频收发模块，包含一个发送模块和4个接收模块；