TEF810X 76 GHz至81GHz车载雷达收发器技术手册

概述
TEF810X汽车雷达收发器是一款单芯片汽车调频连续波（FMCW）雷达收发器，适用于短程、中程和远程雷达应用，覆盖76 GHz至81 GHz的整个汽车雷达频段。
数据表：*附件：TEF810X 76 GHz至81GHz车载雷达收发器技术手册.pdf

该封装芯片为所有关键毫米波功能提供了低功耗且完全集成的解决方案，在每个接收路径中都集成了模数转换器（ADC）。毫米波前端部分由一个波形发生器和灵活的频率控制组成，有三条发射链，具备二进制相位控制和输出电平稳定功能，以及四条接收链，具有高输入压缩比和低噪声系数。

每条接收链都包含高通滤波器，用于抑制强低频信号，以及低通滤波器，用于抑制ADC混叠频带中的信号。每条接收链都包括一个12位逐次逼近型寄存器（SAR）ADC，有效采样率为40 MS/s（每秒M个采样 ）。ADC之后是一个可编程抽取滤波器，抽取因子为1、2、4、8和16。

来自四条接收链的数字化信号经过串行化处理。有两种数字输出变体可供选择：

• TEF8101通过四条高速低压差分信号（LVDS）数据线输出，外加一个位时钟和帧时钟信号，用于数据同步。
• TEF8102包括一个具有四条数据通道和一条时钟通道的CSI - 2 - DPHY接口。

该芯片采用全双工SPI接口，最大传输速率为40 Mbps，用于在雷达芯片和主微控制器之间进行双向数据交换和监测数据传输。

TEF810X包含一个功能安全监测电路，用于跟踪关键运行参数，如芯片温度、与印刷电路板（PCB）的射频连接状态、锁相环（PLL）在频率啁啾期间的锁定状态等。监测电路将一些监测功能转移到由微控制器实现的TEF810X中，创建了一个虚拟分层功能安全概念，TEF810X功能安全监测电路为内层。

该雷达收发器采用7.5 mm × 7.5 mm嵌入式晶圆级球栅阵列（eWLB）封装。该封装具有15 × 15尺寸的球栅阵列（BGA），间距为0.5 mm，便于与各种天线板技术进行接口连接。

特性

• 单芯片全集成汽车调频连续波（FMCW）雷达收发器，具备数字输出
• 依据ISO26262安全分析与优化方法（SEooC）开发，支持汽车安全完整性等级B（ASIL - B）应用
• 覆盖76 GHz至81 GHz的汽车雷达频段，面向全球汽车市场的短程、中程和远程雷达应用
• 毫米波前端部分由波形发生器和灵活的芯片控制组成，带宽高达2 GHz，有三条发射链，具备二进制相位控制和输出电平稳定功能，以及四条接收链，具有高输入压缩比和低噪声系数
• 定时引擎通过简单编程数字寄存器控制定时参数和前端配置，支持不同的多输入多输出（MIMO）雷达工作模式
• 发射（TX）信号的相位可在芯片到芯片基础上由定时引擎控制，或由数字I/O信号直接连接到不同接收部分的二进制移相器进行控制
• 每条接收链包含可编程高通滤波器，用于抑制强低频信号，以及低通滤波功能，用于抑制ADC混叠频带中的信号
• 每条接收链包括一个12位逐次逼近型寄存器（SAR）ADC，有效采样率为40 MS/s 。ADC之后是一个可编程抽取滤波器，抽取因子为1、2、4、8和16
• TEF8101：通过四条高速低压差分信号（LVDS）线输出数据，有两种模式：原始ADC串行数据流，或打包格式并附带循环冗余校验（CRC）信息
• TEF8102：四条数据线和一条时钟线。数据速率可在120 Mbps至480 Mbps之间配置，具体取决于抽取因子
• 芯片采用全双工SPI接口，最大传输速率为40 Mbps，用于在雷达芯片和主微控制器之间进行双向控制和监测数据交换
• TEF810X包含一个功能安全监测电路，用于跟踪关键运行参数，如芯片温度、与印刷电路板（PCB）的射频连接状态、锁相环（PLL）在频率啁啾期间的锁定状态等
• 功能监测电路将一些通常由微控制器执行的监测功能转移到TEF810X中，创建了一个“分层功能安全”概念，TEF810X功能监测电路为内层
• 典型条件下总平均功耗低于1.2 W（2TX占空比为50% ），峰值功耗低于2.5 W
• 工作结温范围为 - 40°C至135°C
• 闭环线性频率调制，典型芯片非线性度小于0.2%
• 三芯片模块，集成低相位噪声发生器

应用

汽车前部应用：

• 自动紧急制动（AEB）
• 自适应巡航控制（ACC）
• 窄道辅助
• 侧向碰撞规避
• 侧面预碰撞
• 交通拥堵辅助

汽车后部应用：

• 变道辅助（LCA）
• 盲点检测（BSD）
• 后方交叉交通警报（RCTA）
• 后方预碰撞
• 停车辅助（PA）

TEF810X框图

应用信息

图2展示了基于单个TEF810X器件的雷达传感器的整体配置。主要功能模块包括TEF810X、微控制器（MCU）、电源网络以及控制器局域网（CAN）、FlexRay或以太网接口。

TEF810X与MCU之间的接口完全由数字信号组成，数字化和串行化后的接收信号通过LVDS或CSI - 2线（雷达数据链路 ）传输。此外，与通用输入/输出（GPIO）线相结合，这些线在3.3 V的标称逻辑电平下工作，用于定时信号传输、SPI编程和功能监测接口。