[发明专利]用于汽车雷达的电压增益放大器

说明书

本公开涉及用于汽车雷达的电压增益放大器。本文公开了一种用于汽车雷达接收器链中的电压增益放大器。电压增益放大器利用极点至零点抵消产出期望的传递函数，在期望衰减的带宽处没有增益峰值的情况下，以及利用由包括高通滤波器和差分放大器的反馈回路实际上形成的低通滤波器，以确保在期望的带宽处的期望衰减水平。在一些实例中，可以在高通滤波器之前和差分放大器之后的反馈回路中利用斩波器，以便减小反馈回路中差分放大器的带宽。

技术领域

本公开涉及在汽车雷达设备的接收器链中使用的电压增益放大器的领域，并且特别地涉及一种电压增益放大器的设计，该设计能够在由给定接收器链配置导致的混叠带中提供期望的衰减水平，同时避免增益峰值的问题。

背景技术

雷达系统现在经常用于汽车驾驶员辅助系统中，例如用于确定与利用雷达系统的车辆附近的其他车辆和物体的距离。作为一个例子，车辆的巡航控制系统可以利用雷达，使得当利用雷达系统的车辆前方缺少附近车辆时，由利用雷达系统的车辆保持设定的速度，但是当利用雷达系统的车辆前方存在附近车辆时，利用雷达系统的车辆减速，以保持其自身与附近车辆之间的设定距离。

这样的雷达系统包括传输链以及接收链，传输链传输无线电波，接收链接收已从附近车辆或物体反射并且的、返回到采用雷达系统的车辆的无线电波。通过分析接收到的无线电波，到附近车辆或物体的距离可以被确定。

参照图1，现在描述用于车载雷达系统的接收链10。接收链10包括混频器11，该混频器11从雷达波接收器接收输入射频信号RX_IN。该输入射频信号RX_IN表示从目标反射的、并且返回到接收链10的雷达波。

本地振荡器输出信号LO_IN由放大器12放大，并且混频器11将放大的本地振荡器输出信号LO_IN与输入射频信号RX_IN混合以产生基带信号。高通滤波器13滤波基带信号以衰减DC支线，并且以差分形式输出基带信号。高通滤波器13的输出是差分信号Vinp和Vinm，并且每个输出还携带输入共模电压Vicm。

本文公开的电压增益放大器(VGA)15在其非反相输入端子处接收差分输入信号Vicm+Vinp，并且在其反相输入端子处接收差分输入信号Vicm-Vinm。VGA 15生成输出差分信号Voutp和Voutm，该差分信号作为输入由提供进一步放大的第二电压增益放大器(VGA2)24接收。

注意，第二VGA 24可以是任何设计，并且在一些情况下不具有与VGA 15相同的结构和功能。第二VGA 24的输出由低通滤波器16接收和滤波以产生输出差分信号Vlpfp和Vlpfm，该差分信号然后由模数转换器(ADC)17转换至数字域。来自ADC 17的数字信号输出OUT可以被用于确定在集成有接收链10的车辆与附近车辆或物体之间的距离。

在该示例中，中频的带宽约为25MHz，并且由VGA 15驱动的ADC 17是具有采样频率为100MHz的12位ADC。25MHz中频带宽和100MHz采样频率的结果是在75MHz至100MHz处的混叠带。因此，期望在75MHz至100MHz处的衰减约为72dB，以避免无意中采样混叠带中的信号。

低通滤波器16被因此设计为用作抗混叠滤波器，并且被放置在第二VGA 24之后，因为如果低通滤波器16被放置在VGA 15之前，那么由低通滤波器16引入的噪声将被放大，这是不期望的。因此，在VGA 15的输入处存在75MHz至100MHz的混叠带中的信号，并且这些信号可以使VGA 15饱和，淹没中频带内的期望的信号。

因此，VGA 15的设计需要衰减混叠带中的信号。在衰减混叠带中信号的VGA的尝试创建已经被进行，但它们存在缺点。例如，在期望衰减的带宽中可能出现增益峰值，使得期望的衰减水平无法达到。

因此，进一步的发展是需要的。

发明内容