1引言
本文关于如何使用BGT24MTR11提供了一些数据手册中未作说明的补充信息BGT24MTR11是英飞凌公司24GHZ雷达收发产品BGT24系列的主导产品,在此操作说明书中作为所有的BGT24产品的一个例子。在此提及的BGT24MTR11的基本组成与BGT24MTR12、BGT24MR2的基本组成一样。此操作说明书中的附加信息同样适用于其他产品
2概述
下图显示了BGT24MTR11的内部结构图。此操作说明书包括结构图的一下分节:?
压控振荡器和前置分频器?
发射机链,包括TX和LO输出端?
接收器链,包括低噪声放大器和混频器?
片上传感器
3VCO压控振荡器
BGT24MTR11的信号发生器由一个自由运行的振荡器组成,该振荡器带有两路单独的调谐电压输入端,输入端后跟一个缓冲放大器,以减少频率牵引效应。第一个预分频器将发射频率进行16分频(即频率缩减为原来的1/16),第二个预分频器在第一个预分频器的输出频率基础上在此进行65536分频
3.1调谐电压输入
BGT24MTR11有两个用于调节压控振荡器频率的输入端子,即FINE(第4个引脚)和COARSE(第5个引脚)。这两个输入端子均可用来调节频率输出,且彼此独立。正如引脚名的含义,COARSE与FINE相比,它的调谐坡度更为陡峭。若只需一个电压调节压控振荡器,可将这两个引脚同时连在同一电压源来实现。产生的调谐灵敏度将是各个引脚灵敏度之和。这两个引脚都通过一个上拉电阻连接到Vcc。也就是说,一旦这两个引脚中任意一个被置为开路,它的内部电平将为Vcc.因此两个引脚均被置为开路时,在室温下振荡器将在26GHZ左右。注:这两个引脚电压要求不低于0.5V.引脚电平低于0.5V时振荡器将不工作。当启动控制回路且回路的控制输出电压一开始低于0.5V时,这可能导致故障。这种情况下,在调谐输入端需要加上额外的直流电压。在设备指定温度范围及与生产相关的小程度变化内,调谐电压在0.5V-3.3V之间,覆盖整个24GHZISM频段是可以实现的。图二显示了压控振荡器的温度特性。该测试在COARSE及FINE两个引脚连接在一起的条件下进行。以下两幅图表征了振荡器频率输出如何随VCOARSE和VFINE两个电压的变化而变化。
3.2预分频器
BGT24MTR11有两个级联的内置预分频器。第一个预分频器将振荡器的频率进行16分频(即乘以分频因子1/16),后送往第二个预分频器,第二个预分频器对前一个预分频器的输出进行65536分频,即分频因子为1/1,048,576.
3.2.116分频器
第一个预分频器将压控振荡器的振荡频率乘以分频因子1/16,因此在给定24GHZ的振荡频率时该预分频器的输出频率为1.5GHZ.这是一个易于送入射频锁相环的频率。输出频率差异送入针脚31和1.差分端口阻抗是100Ω。注:为使预分频器正确操作,这两个引脚需要50?电阻来终止。由于以上两个输出引脚有直流存在,如果终端没有现成的隔直流电路,将需要一个耦合电容器(例如在锁相环的输入端的阻塞电容器)。假使锁相环不支持差分输入,可以用两个输出端其中的一个并将未用的那一个端子终止掉。可以通过将SPI数据位的第5位(DIS_DIV16)设置为高电平,使该预分频器失效。
3.2.265536分频器
该预分频器在16分频器输出频率的基础上,对前一个预分频器的输出进行65536分频,即总的分频因子为1/1,048,576.也就是说,24GHZ的压控振荡器信号将会产生一个大约23KHZ的方波信号,该方波信号在Q2输出。例如,这个23KHZ的输出信号可以通过微处理器的定时器输入检测到,然后与微处理器的数模转换输出端或PWM输出端一同用来创建一个软环来控制压控振荡器的输出频率。注:为使该预分频器正确操作,要求16分频器必须处于使能状态。否则,65536分频器将得不到输入信号,可能产生错误的输出。可以通过将SPI数据位的第6位(DIS_DIV16)设置为高电平,使该预分频器失效。
4发射机
本章描述了主功率放大器及中等功率放大器的功能(框图中的PA),该主功率放大器为发射实际雷达信号在TX输出端提供输出,而中等功率放大器在LO输出端提供信号。
4.1TX端
TX输出信号由TX和TXX引脚提供(第22、23个引脚)。正如数据手册上显示,根据设立的片外补偿制度,它是一个负载阻抗为100Ω的差分输出信号。理想状态下,TX输出端能被直接用于天线,该输出端具有100Ω差动输入。在单端天线情况下,将需要一个变压器。如果天线是单端50Ω