CN218298521U - 用于测量的雷达*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于测量的雷达***，其包含：印刷电路板，以及布置在印刷电路板上的如下硬件部分：第一芯片，配置有第一天线阵列；第二芯片，配置有第二天线阵列，且与第一芯片连接；其中，第一天线阵列和第二天线阵列位于印刷电路板的天线区域；信号转换器，与第一芯片或第二芯片连接，用于将第一芯片或第二芯片所输出的电平信号进行转换以输出中间信号，中间信号的电平范围低于印刷电路板线路间的信号干扰的电平门限；接口适配器，与信号转换器连接，用于将信号转换器所输出的中间信号处理成与外部电路适配的数据格式。本申请简化了雷达装置中的***部件组成，有效减小了雷达装置的尺寸，节约了资源成本，使用上也更加方便。

Description

用于测量的雷达***

本申请要求于2021年12月28日提交中国专利局、申请号为202111628509.7、名称为“用于测量的雷达***”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请实施例涉及传感器的整体电路布局，尤其涉及一种用于测量的雷达***。

背景技术

用于测量的雷达***通常为一种传感器，其利用所发射的电磁波，如毫米波雷达等，对周围环境中的障碍物进行探测，并利用障碍物所反射的回波对传感器与障碍物之间的物理量进行测量。

雷达***是一种多器件融合的***化产品。在多器件的信号传输、信号干扰、以及整体尺寸等方面，雷达***具有很多挑战。

发明内容

基于此，针对上述技术问题，本申请提供一种用于测量的雷达***，用于解决如何提高MIMO天线雷达芯片的数据信号在多器件之间传输的优化问题。

本申请提供一种用于测量的雷达***，包含：印刷电路板，以及布置在所述印刷电路板上的如下硬件部分：第一芯片，配置有第一天线阵列；第二芯片，配置有第二天线阵列，且与所述第一芯片连接；其中，所述第一天线阵列和第二天线阵列位于所述印刷电路板的天线区域；所述第一天线阵列用于发射探测信号波，所述第一天线阵列和/或第二天线阵列用于接收对应所述探测信号波的回波信号波；信号转换器，与所述第一芯片或第二芯片连接，用于将所述第一芯片或第二芯片所输出的电平信号进行转换以输出中间信号，所述中间信号的电平范围低于所述印刷电路板线路间的信号干扰的电平门限；接口适配器，与所述信号转换器连接，用于将所述信号转换器所输出的中间信号处理成与外部电路适配的数据格式。

在某些示例中，所述第一天线阵列包含发射天线阵列，以及所述第二天线阵列包含接收天线阵列；或者所述第一天线阵列包含发射天线阵列和第一接收天线阵列，以及所述第二天线阵列包含第二接收天线阵列，其中，所述第一接收天线阵列和和/或第二接收天线阵列接收所述回波信号波。

在某些示例中，所述发射天线阵列包括至少一路发射天线；所述第一天线阵列和第二天线阵列各自包含至少一路接收天线。

在某些示例中，所述第一天线阵列和第二天线阵列中各路天线的辐射结构之间根据毫米波的波长而设置间隔；所述辐射结构贴片于所述印刷电路板表面。

在某些示例中，所述第一芯片或第二芯片的本振信号输出端分别连接所述第一芯片的本振信号输入端和所述第二芯片的本振信号输入端。

在某些示例中，所述接口适配器包括：Board Connector接口、PCI接口、CAN接口、UART接口以及JTAG接口中的至少一种。

在某些示例中，所述第一芯片、第一天线阵列、第二芯片、以及第二天线阵列均设置在所述印刷电路板的正面。

在某些示例中，所述接口适配器的接口设置在所述印刷电路板的背面和/或侧边缘区域。

在某些示例中，所述外部电路包括以下至少一种：测试仪器、上位机、和通信模块。

在某些示例中，所述雷达***还包括：时钟信号源，与所述第一芯片或第二芯片连接；与所述时钟信号源连接的第一芯片或第二芯片基于所述时钟信号源所产生的时钟信号生成本振信号，并传递给未与所述时钟信号源连接的第二芯片或第一芯片，以供根据所述本振信号同步地使：所述第一芯片控制发射所述探测信号波，以及所述第一芯片和/或第二芯片控制接收所述回波信号波。

上述雷达***，将主芯片与从芯片进行级联，通过同一个电源为主芯片与从芯片供电，通过第一连接器实现主芯片以及从芯片与外界的通信连接，使得只需要一个雷达天线电路板即可实现两颗雷达芯片的工作，后续对于主从芯片的雷达信号数据的采集也只需要一个数据采集电路，从而简化了雷达装置中的***部件组成，有效减小了雷达装置的尺寸，节约了资源成本，使用上也更加方便。

附图说明

图1为一个实施例中雷达天线电路的模块示意图；

图2为一个实施例中雷达天线电路的结构示意图；

图3为另一个实施例中雷达天线电路的结构示意图；

图4为一个实施例中雷达装置的模块示意图；

图5为一个实施例中数据采集电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

雷达***采用印刷电路板来组织多种器件，使之成为可稳定运行的电路结构。其中，所述印刷电路板利用导电和绝缘材料所构成的多层板结构，其包括细导线、孔等。其中，所述印刷电路板上的细导线之间的间隔和孔的间隔、位置等与雷达***中各器件所传输的信号本身、信号之间的影响等相关。

为此，雷达***的印刷电路板，依据芯片和天线阵列所在区域的高频信号的特点，以及芯片的输出端所输出的电信号与电源电路所提供的电信号、数据接口所需的电信号等多种信号之间的干扰和联系，来布置印刷电路板上的各种器件的位置。

根据雷达***的测量需要，其中的天线阵列可能由多个雷达芯片来配合。对应地，雷达***中与芯片连接的器件也会随之增加。这使得印刷电路板不仅电路结构需要随之调整，其尺寸也相应增大。这些不利于实现电子设备对雷达***在尺寸和性能的综合匹配的需求。

因此，本申请提供一种雷达***，其通过对印刷电路板上的器件进行***化整合，提高了印刷电路板的集成度，以及优化印刷电路板传输数据信号时的信号防干扰性。

请参阅图1为一个实施例中雷达天线电路(又称雷达***)的模块示意图，如图1所示，在一个实施例中，一种雷达天线电路100，包括天线110、第一芯片130、第二芯片150、第一连接器170以及电源190。

所述第一芯片配置有第一天线阵列，以及第二芯片配置有第二天线阵列。所述第一天线阵列和第二天线阵列各自包含至少一路天线，以及所述第一天线阵列和第二天线阵列至少组成单发多收的天线阵列，或者多发多收的天线阵列。

例如，第一天线阵列配置有N路发射天线，其中，N为自然数。第二天线阵列配置有M路接收天线，其中，M＞1的自然数。又如，第一天线阵列配置有N路发射天线和M1路接收天线，其中，N和M1为自然数。第二天线阵列配置有M2路接收天线，其中，M2为自然数。再如，第一天线阵列配置有N1路发射天线和M1路接收天线，其中，N1和M1为自然数。第二天线阵列配置有N2路发射天线和M2路接收天线，其中，N2和M2为自然数。

上述各示例所述第一天线阵列和第二天线阵列中的辐射结构位于印刷电路板的天线区域，且以图案化的金属层的形式与自由空间联通。在该天线区域中的图案化的金属层的同一层内，不再配置除天线阵列之外的其他信号线。

其中，所述第一芯片130和第二芯片150均为雷达芯片。其中，第一芯片和第二芯片可为同样配置的芯片；也可根据芯片的兼容能力，采用不同配置的芯片。所述第一芯片130和第二芯片150采用级联方式连接，以实现可扩展的多个芯片的信号输出需要。所述印刷电路板可在与天线同一金属层上的细导线连接第一芯片130的和第二芯片150的信号端。印刷电路板也可以利用印刷电路板所提供的导线和孔连接第一芯片130的和第二芯片150的信号端，由此建立信号端之间的信号传输与天线阵列所传输的高频信号之间的传输隔离。

所述第一芯片130(或第二芯片150)作为主芯片，所述第二芯片150(或第一芯片130)为从芯片。例如，第一芯片130为主芯片，第二芯片150为从芯片，天线110分别与主芯片150以及从芯片170连接。其中，所述级联是通过印刷电路板中的细导线而实现的。

为了便于上述各器件的信号传输和级联，所述第一芯片、第一天线阵列、第二芯片、以及第二天线阵列均设置在所述印刷电路板的正面。例如，第一芯片130的信号焊点A11与印刷电路板上最上层的孔的焊盘连接，通过该孔连接至印刷电路板的中间某一层的细导线，以及通过细导线所连接的另一孔及其焊盘连接至同样位于该最上层的第二芯片150的信号焊点A21。

主芯片控制所级联的任一芯片而产生的信号。根据第一天线阵列和第二天线阵列中发射天线和接收天线的布置规则，所述主芯片还用于将发射天线的本振信号同步至配置有接收天线的第一芯片和/或第二芯片，以供从相应接收天线所输出的回波信号中解调出包含测量信息的基带信号。

为了实现多芯片的同步收发，所述第一芯片和第二芯片通过级联实现信号同步。在一些示例中，主芯片(或从芯片)可配置有时钟信号输出端，以及从芯片(或主芯片)可配置有时钟信号输入端，则利用印刷电路板，该两信号端连接，以实现第一芯片和第二芯片是基于同一时钟信号进行信号发射/信号接收的。

在另一些示例中，请参阅图3，所述印刷电路板上还布置有时钟信号源(又叫晶振)240。所述时钟信号源与所述第一芯片或第二芯片连接；与所述时钟信号源连接的第一芯片或第二芯片基于所述时钟信号源所产生的时钟信号生成本振信号，并传递给未与所述时钟信号源连接的第二芯片或第一芯片，以供根据所述本振信号同步地使得：所述第一芯片控制发射所述探测信号波，以及所述第一芯片和/或第二芯片控制接收所述回波信号波。为了防止时钟信号在长距离传输过程中的衰减和干扰，在印刷电路板上的时钟信号源紧邻第一芯片或第二芯片。如图3所示，时钟信号源240紧邻作为主芯片的第一芯片230。例如，所述第一芯片、第一天线阵列、第二芯片、第二天线阵列、以及时钟信号源240均设置在所述印刷电路板的正面。

为了优化印刷电路板上的电子器件，提高印刷电路板对多个配置有天线的芯片的容纳能力，所述印刷电路板上还设置有信号转换器。该信号转换器用于调整第一芯片或第二芯片所输出的数据信号的电平，由此降低印刷电路板上信号线之间的抗干扰间隔。

在此，所述信号转换器与所述第一芯片或第二芯片连接，用于将所述第一芯片或第二芯片所输出的电平信号进行转换以输出中间信号，所述中间信号的电平范围低于所述印刷电路板线路间的信号干扰的电平门限。

所述信号转换器与用于输出数据信号的第一芯片或第二芯片连接。其中，该第一芯片或第二芯片可以是主芯片，也可以是从芯片。例如，在主芯片的控制下，作为从芯片的第一芯片或第二芯片输出数据信号。该数据信号为第一芯片和/或第二芯片根据接收天线所接收的回波信号波进行信号处理而得到的。所述数据信号可用于表示如下任一种：用于描述测量信息的数据信号(如三维测量点云、角度信息、距离信息等)；或者用于描述与发射信号相关的数据信号(如伪随机码等)；或者用于描述级联芯片同步的同步信号(如时钟信号等)等。

根据所述信号转换器所连接的第一芯片或第二芯片的接口设计，所述信号转换器可以是并-串转换，或者串-串转换，其通过调整数据信号的电压或电流来产生对应数据信号的中间信号。所述信号转换器举例包括：LVDS接口等。

在一些示例中，信号转换器可与印刷电路板上的其他器件进行连接，以供对该中间信号所描述的测量信息进行进一步数据处理。例如，连接处理器等。

在又一些示例中，所述雷达***还包括接口适配器，其与所述信号转换器连接，用于将所述信号转换器所输出的中间信号处理成与外部电路适配的数据格式。

在此，在印刷电路板上，所述接口适配器可利用更长的细导线、或更间距更密集排布的细导线、或者印刷电路板上与信号转换器不共面(或共面)等方式，与所述信号转换器连接，以实现该印刷电路板与外部电路的数据连接。其中，外部电路用于接收雷达***所输出的测量信息。外部电路还可以对所述雷达***发送控制指令，以控制雷达***传输数据和/或采集数据等。所述外部电路包括以下至少一种：测试仪器、上位机、和通信模块。其中，所述通信模块举例包括：以太网接口适配器等。所述接口适配器包括：Board Connector接口、PCI接口、CAN接口、UART接口以及JTAG接口中的至少一种。

由于信号转换器降低了芯片所输出的数据信号的电压，甚至信号频率等，使得印刷电路板中传输信号的金属介质之间的物理间隔变窄，在适当增加级联芯片的情况下，不会明显增加印刷电路板的尺寸。为了进一步不增加印刷电路板的尺寸，即雷达***的整体尺寸，所述接口适配器的接口可更灵活地设置在所述印刷电路板的背面和/或侧边缘区域。

上述至少一种接口适配器和信号转换器还可以集成在同一连接器中，以进一步降低信号传输之间的防扰、或布线对雷达***整体尺寸的影响。

基于上述各示例所提供的电路结构原理，本申请还提供一些具体示例。

以第一芯片130为主芯片，第二芯片150为从芯片为例，请参阅图1，天线110分别与主芯片150以及从芯片170连接；第一连接器170分别与主芯片130以及从芯片150连接，第一连接器170用于与外部电路通信连接；电源190用于为雷达天线电路供电。

具体地，雷达天线电路100一般应用于雷达装置中，雷达天线电路100可以通过发射及接收信号实现诸如目标检测及通信等功能，在雷达天线电路100中，天线110用于发射或接收雷达信号，主芯片130(master chip)以及从芯片150(slave chip)均为雷达芯片，用于控制天线110工作，主芯片130与从芯片150均可以包括相应的接收雷达信号或发射雷达信号的通道。天线110的数量和规格具体可以根据主芯片130以及从芯片150的实际情况确定，一般主芯片130与从芯片150的每路通道均连接有一个天线110。在一个优选的实施例中，天线110还可以为可更换设计，可以根据需求更换不同的天线结构，以实现雷达天线电路100更加灵活的应用。

雷达天线电路100还设置有第一连接器170与电源190，第一连接器170与电源190均分别与主芯片130以及从芯片150连接。其中，主芯片130以及从芯片150可以通过第一连接器170与外部电路通信连接，第一连接器170可以同时传输主芯片130以及从芯片150两路数据。外部电路可以通过连接第一连接器170，以接收主芯片130以及从芯片150的雷达信号数据，从而进行相应的处理，例如外部电路具体可以包括数据采集电路等。第一连接器170的种类和规格可以根据外部电路的实际情况确定，一般可以为与外部电路采取相同通信协议的通信接口。电源190用于为雷达天线电路100进行供电，除了主芯片130以及从芯片150，电源190也可以与雷达天线电路100中其他需要独立供电的部件相连接。

进一步地，雷达天线电路100中的主芯片130与从芯片150采取级联的方式进行连接，主芯片130可以独立进行工作，也可以控制从芯片150同时工作。当从芯片150受主芯片130的控制工作时，主芯片130与从芯片150之间相互关联映射，当主芯片130执行操作时，从芯片150也同步执行同一相同操作。相比于采取单独的雷达芯片，主芯片130与从芯片150级联可以实现更远的测量距离以及更广的测量范围，测量精度也更加准确。并且，通过采取级联的雷达芯片，以及采用同个第一连接器170与电源190同时供主芯片130以及从芯片150使用，相比于传统的雷达装置中每个雷达芯片都分别设置在单独的电路板上，每个电路板上都包括连接器以及电源，雷达天线电路100还可以减少了多余的连接器以及电源的浪费，减小了雷达装置的尺寸，可以适应于更远距离的应用。

可以理解的是，雷达天线电路100的主芯片130以及从芯片150的数量可以根据雷达装置实际需求确定，一个主芯片130可以与一个从芯片150相级联，一个主芯片130也可以与多个从芯片150相级联，从而实现更多雷达芯片的同步工作，进一步改善雷达的性能。

上述雷达天线电路100，将主芯片130与从芯片150进行级联，通过同一个电源190为主芯片130与从芯片150供电，通过第一连接器170实现主芯片130以及从芯片150与外界的通信连接，使得只需要一个雷达天线电路板即可实现两颗雷达芯片的工作，后续对于主从芯片的雷达信号数据的采集也只需要一个数据采集电路，从而简化了雷达装置中的***部件组成，有效减小了雷达装置的尺寸，节约了资源成本，使用上也更加方便。

图2为一个实施例中雷达天线电路的结构示意图，如图2所示，在上述技术方案的基础上，主芯片130与从芯片150通过本振信号级联；主芯片130的本振信号输出端分别与主芯片130以及从芯片150的本振信号输入端连接。

具体地，本实施例中的主芯片130以及从芯片150具体可以通过本振信号(LocalOscillator，简称LO)进行级联，主芯片130包括本振信号输入端(LO-IN)以及本振信号输出端(LO-OUT)，从芯片150包括本振信号输入端(LO-IN)，主芯片的本振信号从本振信号输出端(LO-OUT)发出后，分别进入主芯片以及从芯片的本振信号输入端(LO-IN)，从而同步主芯片130以及从芯片150的时钟信号，以实现主芯片130与从芯片150之间的级联。

进一步地，在一个实施例中，天线110包括四路发射天线112以及八路接收天线114，主芯片130包括四路发射通道以及四路接收通道，从芯片150包括四路接收通道；其中，四路发射天线112与主芯片130的四路发射通道连接，八路接收天线114分别与主芯片130的四路接收通道以及从芯片150的四路接收通道连接。

具体地，传统的雷达装置一般为2发4收，即包括2路发射通道以及4路接收通道。在本实施例的雷达天线电路100中，可以通过主芯片130与从芯片150的级联实现4发8收，即雷达天线电路100可以包括4路发射通道以及8路接收通道。主芯片130包括4路发射(TX)信号通道，以及4路接收(RX)信号通道，从芯片150包括4路接收(RX)信号通道，天线110具体包括有4路发射天线112以及8路接收天线114，4路发射天线112与主芯片130的4路TX信号通道相连接，8路接收天线114分别与主芯片130的4路RX信号通道以及从芯片150的4路RX信号通道相连接，从而实现雷达天线电路100中的4发8收功能。

可以理解的是，当主芯片130与从芯片150同时工作时，雷达天线电路100为4发8收的工作模式，而在其他的实施例中，也可以仅主芯片130进行工作，此时雷达天线电路100可以为2发4收或4发4收的工作模式。

在一个实施例中，主芯片130以及从芯片150为77GHz毫米波雷达芯片。主芯片130以及从芯片150具体可以采用加特兰微电子所生产的ALPS系列毫米波雷达芯片或Rhine系列的系列毫米波雷达芯片，例如77Ghz的CAL77S244等。可以理解的是，主芯片130以及从芯片150的具体规格并不限定于上述实施例中的情况，在本申请的其他实施例中，主芯片130以及从芯片150也可以选择其他波段或其他型号的雷达芯片。

在一个实施例中，第一连接器170包括低电压差分信号接口、Debug接口、CAN接口、UART接口以及JTAG接口中的至少一种。第一连接器170可以采用低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling，简称LVDS)接口，主芯片130以及从芯片150的数据通过低电压差分信号传输至外部的数据采集电路等，低电压差分信号是一种低功耗、低误码率、低串扰和低辐射的差分信号技术采用极低的电压摆幅高速差动传输数据，可以实现点对点或一点对多点的连接。第一连接器170具体采用的物理接口可以为RS-644总线接口等，第一连接器170与外部电路之间的传输介质可以是PCB走线，也可以是平衡电缆等。可以理解的是，第一连接器170的具体规格并不限定于本实施例中的情况，在本申请的其他实施例中，第一连接器170也可以选择其他通信协议以及物理接口，例如第一连接器170还可以为Debug接口、CAN(控制器局域网络，Controller Area Network)接口、UART(通用异步收发传输，Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)接口以及JTAG(联合测试工作组，Joint Test Action Group)接口等。

图3为另一个实施例中雷达天线电路的结构示意图，如图2所示，在上述技术方案的基础上，本实施例中的雷达天线电路200包括主芯片230、从芯片250、第一连接器270以及电源290，其分别可以与上述实施例中的相应部件相同，雷达天线电路200还包括晶振240、闪存模块以及通信模块，晶振240与主芯片230连接，闪存模块与通信模块均分别与主芯片230以及从芯片250连接。

具体地，在雷达天线电路200中还包括有晶振240、闪存模块以及通信模块。其中，晶振240用于产生振荡频率，本实施例的晶振240具体可以为无源晶振(crystal)，作为外部电路连接在主芯片230上。闪存模块具体可以为各种介质形式的存储器，闪存模块可以包括主闪存模块262以及从闪存模块264，主闪存模块262以及从闪存模块264分别与主芯片230以及从芯片250通信连接，分别用于存储主芯片230以及从芯片250产生的数据。通信模块具体可以为各种通信协议的接口以及传输线等，通信模块也可以包括主通信模块以及从通信模块，主通信模块以及从通信模块分别与主芯片230以及从芯片250，从而实现主芯片230以及从芯片250的各种通信功能。

进一步地，在一个具体的实施例中，通信模块包括USB转换模块、SPI模块、JTAG模块以及CAN模块中的至少一种。在雷达天线电路200中，主通信模块具体可以包括主USB转换模块281、主SPI模块283、主JTAG模块285以及主CAN模块287，从通信模块具体可以包括从USB转换模块282、从SPI模块284、从JTAG模块286以及从CAN模块288。上述通信模块分别用于实现主芯片230以及从芯片的USB(通用串行接口，Universal Serial Bus)通信、SPI(服务提供商接口，Software Process Improvement)通信、JTAG(联合测试工作组，Joint TestAction Group)通信以及CAN(控制器局域网络，Controller Area Network)通信等功能，其中，SPI模块还可以分别包括数字SPI单元以及模拟SPI单元。可以理解的是，通信模块的具体数量和种类并不限定于上述实施例中的情况，在本申请的其他实施例中，通信模块也可以包括其他种类或组合的通信接口以及通信总线。

在一个实施例中，雷达天线电路200为印刷电路板，天线210、主芯片230以及从芯片250设置在印刷电路板的正面，第一连接器270靠近印刷电路板的边缘设置。

具体地，如图3中的雷达天线电路200，实线框的部件为设置在印刷电路板(PCB)的正面，虚线框的部件为设置在PCB的背面。由于雷达装置中天线安装后一般方向朝上，因此天线210以及相连接的主芯片230、从芯片250设置在PCB的正面。第一连接器270为便于连接其他外部电路，一般靠近PCB的边缘设置，为防止连接的外部电路阻挡天线信号，第一连接器270可以设置在PCB的背面。而其余的部件，主SPI模块283以及从SPI模块284可以设置在PCB的正面，晶振240、主闪存模块262、从闪存模块264、主USB转换模块281、USB转换模块282、主JTAG模块285、从JTAG模块286、主CAN模块287、从CAN模块288以及电源290均可以设置在PCB的背面。

可以理解的是，雷达天线电路中各个部件的设置位置可以根据其功能、连接关系以及性能需求等情况设置在PCB的相应位置处，并不限定于上述实施例中的位置设置方式。在本申请的其他实施例中，雷达天线电路中的部件也可以按照其他的方式在PCB上排布。

图4为一个实施例中雷达装置的模块示意图，如图4所示，在一个实施例中，雷达装置包括数据采集电路500以及上述实施例中的雷达天线电路100；其中，数据采集电路500包括第二连接器560，第二连接器560用于与第一连接器170连接，天线110的信号数据通过第一连接器170与第二连接器560传输至数字采集电路500。

具体地，在雷达装置10中，雷达天线电路100用于通过发射及接收信号实现诸如目标检测及通信等功能，数据采集电路500用于采集雷达天线电路100的雷达信号数据。数据采集电路500中设置有第二连接器560，第二连接器560为与雷达天线电路100的第一连接器170采取相同通信协议的通信接口，例如当第一连接器170为低电压差分信号(LVDS)接口时，第二连接器560也为LVDS接口，第一连接器170与第二连接器560可以采用相同的物理接口形式，第一连接器170与第二连接器560之间可以通过PCB走线或电缆等连接。天线的雷达信信号数据传送至数据采集电路500后，数据采集电路500还可以将其发送至计算机等设备上，以供用户查看或进行相关处理。

上述雷达装置10，将主芯片与从芯片进行级联，通过同一个电源为主芯片与从芯片供电，通过第一连接器实现主芯片以及从芯片与外界的通信连接，使得只需要一个雷达天线电路板即可实现两颗雷达芯片的工作，后续对于主从芯片的雷达信号数据的采集也只需要一个数据采集电路，从而简化了雷达装置中的***部件组成，有效减小了雷达装置的尺寸，节约了资源成本，使用上也更加方便。

图5为一个实施例中数据采集电路的结构示意图，如图5所示，在一个实施例中，数据采集电路600包括第二连接器660，其可以与上述实施例中的相应部件相同，数据采集电流600还包括FPGA处理器620以及以太网接口640，FPGA处理器620通过以太网接口640与外部计算机设备通信连接。

具体地，在本实施例中，数据采集电路600采用FPGA(现场可编程门阵列,FieldProgrammable Gate Array)处理器。数据采集电路600中包括内存670与电源680，FPGA处理器620分别与内存670以及电源680连接，内存670用于存储FPGA处理器620的运算数据，电源680用于为FPGA处理器620供电。数据采集电路600中还包括以太网接口640，以太网接口640一般可以采用RJ-45等接口，雷达天线电路发送雷达信号的LVDS数据至数据采集电路600后，FPGA处理器620将接收到的数据处理后转发至以太网接口640，以太网接口640一般与外部的计算机设备通信连接，计算机设备通过以太网接口640接收到雷达信号数据后，用户可以通过图形界面在显示器等装置上打开显示，或者进行其他的操作处理等。可以理解的是，数据采集电路600中采用的处理器架构以及连接计算机设备的接口可以根据实际需求确定，并不限定于上述实施例中的情况，在本申请的其他实施例中，数据采集电路600也可以采用其他种类的处理器以及通信接口。

在本实施例的雷达装置中，雷达天线电路的两颗雷达芯片的雷达信号数据可以仅通过一个数据采集电路与一台计算机设备即可进行处理，而传统的雷达装置中则需要通过两个数据采集板分别连接两个雷达天线电路，再将两个数据采集板分别连接至两台计算机设备，使用环境比较复杂麻烦。因此上述雷达装置可以有效节省资源成本和人力成本，使用也更加方便。

可以理解的是，本申请实施例所提供的雷达天线电路以及雷达设备所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

在一个实施例中，本申请还提供一种设备，包括：设备本体；以及设置于设备本体上的如上述实施例的雷达装置；其中，雷达装置用于目标检测和/或通信。

具体地，上述设备本体则可为智能交通运输设备(如汽车、自行车、摩托车、船舶、地铁、火车等)、安防设备(如摄像头)、智能穿戴设备(如手环、眼镜等)、智能家居设备(如电视、空调、智能灯等)、各种通信设备(如手机、平板电能等)等，以及诸如道闸、智能交通指示灯、智能指示牌、交通摄像头及各种工业化机械手(或机器人)等，也可为用于检测生命特征参数的各种仪器以及搭载该仪器的各种设备。雷达装置则可为本申请任一实施例中所阐述的雷达装置，可通过发射及接收信号实现诸如目标检测及通信等功能，雷达装置的结构和工作原理在上述实施例中已经进行了详细说明，此处不在一一赘述。

上述设备，将主芯片与从芯片进行级联，通过同一个电源为主芯片与从芯片供电，通过第一连接器实现主芯片与从芯片与外界的通信连接，使得只需要一个雷达天线电路板即可实现两颗雷达芯片的工作，后续对于主从芯片的雷达信号数据的采集也只需要一个数据采集电路，从而简化了雷达装置中的***部件组成，有效减小了雷达装置的尺寸，节约了资源成本，使用上也更加方便。

进一步地，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，雷达装置可以设置在设备本体的外部，在本申请的另一个实施例中，雷达装置还可以设置在设备本体的内部，在本申请的其他实施例中，雷达装置还可以一部分设置在设备本体的内部，一部分设置在设备本体的外部。本申请对此不作限定，具体视情况而定。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的较佳实施例及所运用技术原理，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请专利的保护范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种用于测量的雷达***，其特征在于，包含：

印刷电路板，以及布置在所述印刷电路板上的如下硬件部分：

第一芯片，配置有第一天线阵列；

第二芯片，配置有第二天线阵列，且与所述第一芯片连接；

其中，所述第一天线阵列和第二天线阵列位于所述印刷电路板的天线区域；所述第一天线阵列用于发射探测信号波，所述第一天线阵列和/或第二天线阵列用于接收对应所述探测信号波的回波信号波；

信号转换器，与所述第一芯片或第二芯片连接，用于将所述第一芯片或第二芯片所输出的电平信号进行转换以输出中间信号，所述中间信号的电平范围低于所述印刷电路板线路间的信号干扰的电平门限；

接口适配器，与所述信号转换器连接，用于将所述信号转换器所输出的中间信号处理成与外部电路适配的数据格式。

2.根据权利要求1所述的用于测量的雷达***，其特征在于，所述第一天线阵列包含发射天线阵列，以及所述第二天线阵列包含接收天线阵列；或者

所述第一天线阵列包含发射天线阵列和第一接收天线阵列，以及所述第二天线阵列包含第二接收天线阵列，其中，所述第一接收天线阵列和和/或第二接收天线阵列接收所述回波信号波。

3.根据权利要求2所述的用于测量的雷达***，其特征在于，所述发射天线阵列包括至少一路发射天线；所述第一天线阵列和第二天线阵列各自包含至少一路接收天线。

4.根据权利要求1所述的用于测量的雷达***，其特征在于，所述第一天线阵列和第二天线阵列中各路天线的辐射结构之间根据毫米波的波长而设置间隔；所述辐射结构贴片于所述印刷电路板表面。

5.根据权利要求1所述的用于测量的雷达***，其特征在于，所述第一芯片或第二芯片的本振信号输出端分别连接所述第一芯片的本振信号输入端和所述第二芯片的本振信号输入端。

6.根据权利要求1所述的用于测量的雷达***，其特征在于，所述接口适配器包括：Board Connector接口、PCI接口、CAN接口、UART接口以及JTAG接口中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的用于测量的雷达***，其特征在于，所述第一芯片、第一天线阵列、第二芯片、以及第二天线阵列均设置在所述印刷电路板的正面。

8.根据权利要求1所述的用于测量的雷达***，其特征在于，所述接口适配器的接口设置在所述印刷电路板的背面和/或侧边缘区域。

9.根据权利要求1所述的用于测量的雷达***，其特征在于，所述外部电路包括以下至少一种：测试仪器、上位机、和通信模块。

10.根据权利要求1所述的用于测量的雷达***，其特征在于，还包括：时钟信号源，与所述第一芯片或第二芯片连接；与所述时钟信号源连接的第一芯片或第二芯片基于所述时钟信号源所产生的时钟信号生成本振信号，并传递给未与所述时钟信号源连接的第二芯片或第一芯片，以供根据所述本振信号同步地使：所述第一芯片控制发射所述探测信号波，以及所述第一芯片和/或第二芯片控制接收所述回波信号波。

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