Soluciones de circuitos integrados CMOS para el sensor de radar de 77 GHz en aplicaciones automotrices
Autores: Papotto, Giuseppe; Parisi, Alessandro; Finocchiaro, Alessandro; Nocera, Claudio; Cavarra, Andrea; Castorina, Alessandro; Palmisano, Giuseppe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Soluciones de circuitos integrados CMOS para el sensor de radar de 77 GHz en aplicaciones automotrices
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Circuitos integrados
Sensor de radar automotriz
Tecnología CMOS
Frente de RF
Sensores de radar de onda milimétrica
Topologías de circuitos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo presenta resultados recientes sobre circuitos integrados CMOS para aplicaciones de sensores de radar automotriz en la banda de frecuencia de 77 GHz. Se ha demostrado claramente que las tecnologías CMOS a nanoescala son la mejor solución para la implementación de sensores de radar de ondas milimétricas de bajo costo y alto rendimiento, ya que proporcionan un alto nivel de integración además de admitir un procesamiento digital de alta velocidad. El trabajo actual se centra principalmente en el frente de RF y resume los requisitos más estrictos tanto de aplicaciones de radar de corto/medio alcance como de largo alcance. Después de una breve introducción de la tecnología adoptada, el trabajo aborda los bloques críticos de construcción de la cadena de receptor y transmisor mientras se discuten aspectos de diseño cruciales para cumplir con el rendimiento final. Específicamente, se presentan topologías de circuito efectivas que se refieren al mezclador, amplificador de ganancia variable y filtro para el receptor, así como al doblador de frecuencia y amplificador de potencia para el transmisor. Además, se describe un oscilador controlado por voltaje para un PLL que cubre eficientemente las dos bandas de radar. Finalmente, la descripción del circuito va acompañada de resultados experimentales de una implementación integrada en una tecnología CMOS de silicio sobre aislante completamente agotado de 28 nm.
Descripción
Este trabajo presenta resultados recientes sobre circuitos integrados CMOS para aplicaciones de sensores de radar automotriz en la banda de frecuencia de 77 GHz. Se ha demostrado claramente que las tecnologías CMOS a nanoescala son la mejor solución para la implementación de sensores de radar de ondas milimétricas de bajo costo y alto rendimiento, ya que proporcionan un alto nivel de integración además de admitir un procesamiento digital de alta velocidad. El trabajo actual se centra principalmente en el frente de RF y resume los requisitos más estrictos tanto de aplicaciones de radar de corto/medio alcance como de largo alcance. Después de una breve introducción de la tecnología adoptada, el trabajo aborda los bloques críticos de construcción de la cadena de receptor y transmisor mientras se discuten aspectos de diseño cruciales para cumplir con el rendimiento final. Específicamente, se presentan topologías de circuito efectivas que se refieren al mezclador, amplificador de ganancia variable y filtro para el receptor, así como al doblador de frecuencia y amplificador de potencia para el transmisor. Además, se describe un oscilador controlado por voltaje para un PLL que cubre eficientemente las dos bandas de radar. Finalmente, la descripción del circuito va acompañada de resultados experimentales de una implementación integrada en una tecnología CMOS de silicio sobre aislante completamente agotado de 28 nm.