[发明专利]锁相环电路、对应的雷达传感器、交通工具和操作方法

说明书

本公开的实施例涉及锁相环电路、对应的雷达传感器、交通工具和操作方法。PLL具有可调谐谐振器，该谐振器包括耦接在第一节点与第二节点之间的电感和可变电容以及可耦接在所述节点之间的电容。控制节点耦接到可变电容并接收用于调谐谐振器的控制信号。偏置电路偏置谐振器以生成输出。PFD电路感测输出相对于基准的定时偏移，并根据定时偏移的符号断言第一数字信号或第二数字信号。电荷泵基于第一数字信号和第二数字信号生成控制信号。定时器响应于在复位信号中感测到的脉冲而断言定时信号，并且在时间间隔之后解除断言定时信号。校准器响应于定时信号的断言，根据第二数字信号耦接第一节点与第二节点之间的选定电容。

优先权要求

本申请要求于2020年8月7日提交的意大利专利申请No.102020000019765的优先权，该申请的内容于此在法律允许的最大范围内通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及锁相环(PLL)电路。本文所描述的实施例可以例如用于雷达检测系统，诸如越来越多地用于汽车高级驾驶员辅助系统(ADAS)的那些雷达检测系统的实施例。

背景技术

近距离雷达传感器和/或远距离雷达传感器可以被放置在交通工具(例如，汽车)周围以检测交通工具附近和/或周围的物体。雷达传感器数据可以被处理(例如，由交通工具中的处理单元)并且由交通工具内的系统使用以防止事故、针对事故准备好交通工具或采取行动以降低事故的严重性。仅通过示例的方式，高级驾驶员辅助系统的可能应用是自适应巡航控制、预碰撞安全系统、盲点检测、换道辅助等。

近距离雷达传感器和远距离雷达传感器的操作频带的常规(例如，标准)规格分别为77GHz至81GHz以及76GHz至77GHz。这些频带对应于数毫米量级的波长(毫米，1毫米＝10^-3米)。

调频连续波(FMCW)雷达系统可以用于汽车行业中的这种毫米波雷达应用。调频连续波雷达的工作原理如图1所例示，图1是FMCW雷达系统中雷达信号可能的时频关系的示例图。

如图1所示，FMCW雷达系统可以发送(例如，周期性地)发送信号TX(如图1中的实线所示)，也称为“线性调频”，其频率扫过(例如，线性地)一定时间间隔T_m(例如，其持续时间T_m在10μs至40μs的范围内，1μs＝10^-6s)之上的频率范围F。例如，对于近距离雷达，频率范围F可以是77GHz与81GHz之间的4-GHz范围，或者对于远距离雷达，频率范围F可以是76GHz与77GHz之间的1-GHz范围。

FMCW雷达系统随后可以接收由发送信号TX在目标物体处的反射生成的对应回波信号RX(由图1中的点划线所示)。

如图1所示，当发送信号TX的频率等于参考值f₁时，FMCW雷达系统可以检测第一时间瞬间t₁，其中f₁被包括在频率范围F中。当回波信号RX的频率等于参考值f₁时，FMCW雷达系统随后可以检测第二时间瞬间t₂，并且在第二时间瞬间t₂检测发送信号TX的频率f₂。因此，FMCW雷达系统可以计算频率值f_R作为频率f₂与参考频率f₁之间的差。

根据以下等式，第一时间瞬间t₁与第二时间瞬间t₂之间的时间间隔t_R是雷达传感器与目标物体之间的距离R的函数(例如，与之成比例)，其中，c是雷达信号TX和RX的传播速度：

如图1所示，雷达信号TX的“线性调频”的斜率可以根据以下等式计算：

因此，雷达传感器与目标物体之间的距离R可以如下计算：