一款适用于室内传感应用的56–66 GHz FMCW雷达收发器，具有宽啁啾带宽

《IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques》：A 56–66-GHz FMCW Radar Transceiver With Wide Chirp Bandwidth for Indoor Sensing Applications

该研究设计了一种65nm CMOS工艺的V波段FMCW雷达收发器，集成四通道接收和三通道发射支持MIMO，采用注入锁相频率合成器与可重构电容技术实现8GHz宽带和-95.3dBc/Hz相位噪声，配合SIW天线阵列和DSP平台，在室内环境下达到3.5cm距离分辨率和17°角分辨率。

　　

摘要：

本文介绍了一种采用65纳米CMOS工艺制造的V波段高度集成的频率调制连续波（FMCW）雷达收发器，适用于室内传感应用。该芯片包含一个四通道接收器（RX）和一个三通道发射器（TX），支持多输入多输出（MIMO）功能。采用带有注入锁定倍频器的15 GHz频率合成器来生成锯齿波形FMCW信号。为了实现宽啁啾带宽（BW）和高相位线性，频率倍频器和驱动器中使用了可重构电容阵列，以克服锁定范围和非线性相位响应的限制。此外，还设计了一种快速稳定电路，以减少锯齿波扫描结束时的稳定时间。发射器的最大输出功率为14.3 dBm，接收器在5 MHz中频（IF）下的最小噪声系数（NF）为7.8 dB，并具有18–82 dB的可调增益（包括8/56 dB的射频/中频增益范围）。FMCW信号发生器能够生成8 GHz带宽的信号，啁啾速率为80 MHz/μs，在偏离60 GHz载波1 MHz时测得的相位噪声为-95.3 dBc/Hz。该雷达收发器占用面积为4.8×2.8 mm2，功耗为674 mW。通过使用具有14 dBi增益的基板集成波导（SIW）槽天线阵列，雷达系统的测量范围分辨率为3.5 cm，角度分辨率为17°，并在数字信号处理（DSP）平台上展示了其室内传感能力。