[实用新型]一种毫米波传感器

说明书

本实用新型提供了一种毫米波传感器，包括壳体以及设置在壳体内部的主控芯片、毫米波传感器芯片、接收天线阵列、发射天线阵列、电源模块以及温度传感器，主控芯片连接毫米波传感器芯片、电源模块以及温度传感器，毫米波传感器芯片分别连接接收天线阵列以及发射天线阵列，毫米波传感器芯片包括依次连接的信号产生器、射频收发集成单元、带通滤波器、放大器、A/D转换器以及数字信号处理器，毫米波传感器还包括多个通信接口，多个通信接口分别连接主控芯片、毫米波传感器芯片以及电源模块，接收天线阵列以及发射天线阵列分别为四阵元结构；本实用新型结构简单、集成度高、体积小、便于批量生产且成本低。

技术领域

本实用新型涉及雷达探测与安全技术领域，具体而言，涉及一种毫米波传感器。

背景技术

随着人工智能和物联网应用的推广与扩大，多维度的感知传感技术应用需求正在逐步成长，其中毫米波传感器是这其中的重要组成部分。毫米波雷达工作在毫米波段。通常毫米波是指30～300GHz频段(波长为1～ 10mm)。毫米波导引头具有体积小、质量轻、空间分辨率高、抗干扰等优点，在通信、雷达、制导、遥感技术、射电天文学和波谱学方面都有重大的意义。毫米波收发集成芯片是毫米波传感器的关键部件，芯片技术主要由在国外半导体公司掌控。因国内芯片技术的受限，毫米波传感器大多采用分立器件构成，导致体积和成本成为了致命的缺陷，工艺的不成熟也导致无法大批量生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种毫米波传感器，其结构简单、体积小便携、便于批量生产、成本低。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种毫米波传感器，包括壳体以及设置在壳体内部的主控芯片、毫米波传感器芯片、接收天线阵列、发射天线阵列、电源模块以及温度传感器，所述主控芯片连接所述毫米波传感器、电源模块以及温度传感器，所述毫米波传感器芯片分别连接所述接收天线阵列以及发射天线阵列，所述接收天线阵列以及所述发射天线阵列均为四阵元天线结构。

优选地，所述毫米波传感器还包括多个通信接口，所述通信接口设置在所述壳体的侧壁，所述通信接口分别为驱动控制接口、SPI控制电路接口以及电源接口，所述驱动控制接口与所述主控芯片连接，所述SPI控制电路接口与所述毫米波传感器芯片连接，所述电源接口与所述电源模块连接。

优选地，所述壳体的表面还设有金属边框，所述金属边框上均匀分布有金属过孔。

优选地，所述毫米波传感器芯片包括依次连接的信号产生器、射频收发集成单元、带通滤波器、放大器、A/D转换器以及数字信号处理器。

优选地，所述信号产生器包括依次连接的晶振以及锁相环，所述锁相环的输出端连接所述射频收发集成单元。

优选地，所述射频收发集成单元包括压控振荡器、功分器、发射通道组件以及接收通道组件，所述压控振荡器的输入端连接所述锁相环的输出端，所述压控振荡器的输出端连接所述功分器，所述功分器的输出端分别连接所述发射通道组件以及接收通道组件，所述发射通道组件的输出端连接所述发射天线阵列，所述接收通道组件的输入端连接所述接收天线阵列。

优选地，所述发射通道组件包括依次相连的第一功率放大器以及检波器，所述第一功率放大器与所述功分器连接，所述检波器的输出端连接所述发射天线阵列。

优选地，所述接收通道组件包括第二功率放大器、移相器、两个混频器以及低噪声放大器，所述第二功率放大器连接所述功分器的输出端，所述第二功率放大器的输出端连接所述移相器，所述移相器的输出端分别连接两个混频器的输入端，所述低噪声放大器的输出端分别连接所述两个混频器的输入端，所述低噪声放大器的输入端连接所述接收天线阵列，所述混频器的输出端连接所述带通滤波器。

优选地，所述压控振荡器的输出端还连接所述锁相环。

优选地，所述射频收发集成单元为2mm收发集成芯片，所述毫米波传感器芯片为2mm波传感器芯片。