[发明专利]连续波雷达的中频模拟电路、连续波雷达和可移动平台

说明书

提供了一种连续波雷达的中频模拟电路、连续波雷达和可移动平台，该中频模拟电路包括用于对混频后的中频信号进行滤波处理的有源滤波器；有源滤波器包括：全差分运算放大器(610)和耦合在全差分运算放大器(610)的输入端和输出端之间的高通滤波电路，全差分运算放大器(610)与高通滤波电路耦合作用，用于实现对输入信号的高通滤波以及低通滤波；当增加全差分运算放大器(610)的放大增益时，全差分运算放大器(610)的运放带宽随之减小，以降低高频增益，进而实现低通滤波的功能。该中频模拟电路，利用全差分运算放大器(610)自身的低通滤波特性，实现放大和低通抗混叠滤波的功能，使得一个差分运放就可以实现对混频后的中频信号的滤波处理功能，简化了电路。

技术领域

本发明总地涉及连续波雷达技术领域，更具体地涉及一种连续波雷达的中频模拟电路、连续波雷达和可移动平台。

背景技术

雷达接收机是雷达系统的重要组成部分，它的主要任务是将从天线接收到的各种外来干扰、杂波，以及接收机内部噪声通过滤波、放大、变频等方式得到有用的回波信号给信号处理系统提取目标信息。对于连续波雷达系统(FMCW雷达)，由于其持续发射和接收，所以发射能量会通过天线、天线罩结构、本振等通道泄露到接收回路中，经过下变频成为中频泄露信号。中频泄露信号频谱从零频到10倍的三角波调整频率都有分布(如图1所示)。同时根据雷达方程，目标回波能量与距离四次方成正比。所以对于远距离的目标，其回波能量低于低频泄露能量，会降低信号的信噪比，影响模数转换器(ADC)后端处理。同时为了防止高频信号经过欠采样产生的频率混叠，降低系统带宽从而提系统高信噪比，所以在ADC采样前加一级低通滤波器。所以常见FMCW雷达的接收链路如图2所示，都同时包含前置放大、高通滤波、低通滤波等单元。

目前FMCW雷达会运用多入多出技术(MIMO)来获得空间增益和方向分辨能力，故采用多路接收通道。另外射频接收前端多采用差分输出的方式，而ADC采样也采用差分输入来提高共模抑制比，所以按照常规中频模拟链路的方式，每一路需要5个运算放大器(简称运放)。对于一个例如8通道接收的雷达系统，则中频需要40个高速运放，这在成本、面积和热耗上是不可接受的。同时链路上多个运放会带来更多的噪声，各通道幅度相位的不一致，导致系统探测距离和角度测量精度的下降。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种连续波雷达的中频模拟电路。

发明内容

为了解决上述问题中的至少一个而提出了本发明。具体地，本发明一方面提供一种连续波雷达的中频模拟电路，包括用于对混频后的中频信号进行滤波处理的有源滤波器；

所述有源滤波器包括：全差分运算放大器和耦合在所述全差分运算放大器的输入端和输出端之间的高通滤波电路，其中，

所述全差分运算放大器与所述高通滤波电路耦合作用，用于实现对输入信号的高通滤波以及低通滤波；

当增加所述全差分运算放大器的放大增益时，所述全差分运算放大器的运放带宽随之减小，以降低高频增益，进而实现低通滤波的功能。

在一个示例中，所述中频模拟电路包括混频电路，用于将接收的反射信号混频后得到中频信号。

在一个示例中，所述混频电路为下变频混频器。

在一个示例中，所述高通滤波电路包括无限增益多路反馈滤波电路。

在一个示例中，所述无限增益多路反馈滤波电路包括无限增益二阶反馈滤波电路。

在一个示例中，所述全差分运算放大器的带宽高于10倍的所述有源滤波器的系统设计带宽。

在一个示例中，所述有源滤波器的系统放大增益取决于所述全差分运算放大器内部的寄生参数。

在一个示例中，所述输入信号包括差分中频信号，所述有源滤波器还用于接收所述差分中频信号；以及