2021年12月24日 | 矽典微让毫米波传感器芯片变得更加易用

2021-12-24 来源：爱集微

毫米波传感器的出现，为主动感知、自动节电的环保生活添加多一份的守护。矽典微发布的生命存在感应参考设计，通过感知人体是否存在于场景中，控制设备自动启停，减少不必要的电力浪费，从而实现去开关化。

传统的毫米波雷达一般由TR组件，本振信号发生包含调频模式产生等，中频模拟信号处理包含滤波以及模数转换，基带数字信号处理以及微处理器用于实际应用中的控制与判断。一般具有系统复杂，成本高功耗大等缺点，因此并不能满足人工智能与毫米波在实际应用中，低成本小尺寸以及低功耗的需求。

为此，矽典微于2020年9月4日申请了一项名为“毫米波传感芯片和毫米波传感器”的发明专利（申请号: 202021921106.2），申请人为南京矽典微系统有限公司。

图1 毫米波传感器芯片的架构示意图

图1为毫米波传感器芯片的架构示意图，包括射频收发端101，模拟信号处理模块(包括中频滤波器102和ADC电路103)，调频波形产生模块104以及传感器信号数字处理模块。其中射频收发端具有高带宽，能够收发射频信号，将内部产生的本振信号直接或倍频后发射，接收回波后，解调产生零中频基带信号，该基带信号具有带宽高动态范围大的特点。通过片内集成的模拟信号处理模块，中频滤波器可完成滤波和高动态范围处理，ADC电路可完成模拟信号的数字化，最终产生数字基带信号。

毫米波传感器芯片内置集成高扫频范围，多功能及数字多功能的调频波形产生器，以匹配射频收发端的工作范围，并产生符合功能需求的不同调频模式。多功能调频波形发生器可以通过全芯片编程接口，利用同步外设接口，集成电路总线或通用异步串行口等方式进行编程设置。该毫米波传感器芯片还包括可扩展本振通路，连接于射频收发端，模拟信号处理模块以及调频波形产生器。通过可扩展本振通路，可以实现对多颗芯片的射频发射与接收，因此能够同步本振输出和输入，从而扩展为多芯片组成的多发多收阵列。

模数转换装置产生的数字基带信号可以采用多种方式进行处理。为适应不多于32pin方形扁平无引脚封装，毫米波传感器芯片中包括自定义数字串行接口或者低电压差分信号接口，分别连接于模数转换装置，将原始数据直接传出至多功能数字总线。LVDS接口具有低功耗、低误码率、低串扰和低辐射等特点，在对信号完整性、低抖动及共模特性要求较高的系统中有广泛的应用。通过采用自定义数字串口或者lvds端口来传输基带数据，可以降低模数转换后需要的芯片管脚数。

简而言之，矽典微的毫米波传感器专利，通过调频波形产生模块，能够实现符合功能需求的不同调频模式，在毫米波芯片内部即可完成完整的调频连续波毫米波感知功能，无需外接其他芯片实现独立的传感器功能。

矽典微致力于实现射频技术的智能化，专注于研发高性能无线技术相关芯片，秉承以技术创新为核心价值的发展理念，积极推动无线射频集成电路在智能领域高端应用上的突破。矽典微开启万物智能交互，共创未来美好生活。

矽典微

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