2 統合の重要性

FMCW システムにおいて、測定の精度と再現性を保証するパラメータの 1 つは、チャープの傾斜の直線性です。モノリシック・マイクロ波 IC にアナログ・チェーンを統合することにより、耐用年数まであらゆる温度帯におけるモニタリングとキャリブレーションを効率的に実行できるため、設計ごとのばらつきが減少するだけでなく、測定の直線性全体が向上します。

図 1 のテキサス・インスツルメンツ (TI) の IWR6843 のブロック図を参照すると、トランスミッタ - レシーバ・セクションの唯一の外付け部品は、標準的な 40MHz の水晶振動子だけであることがわかります。この外付け 40MHz 水晶振動子に加えて、IWR6843 は次のような完全なトランスミッタ - レシーバ統合機能を提供します。

• 1 つのランプ生成器。
• 分数フェーズ・ロック・ループ。
• 20GHz 電圧制御発振器 (VCO)。これは、外部配線 (または、外部電源から選択) された場合に、複数のフロント・エンドと同期し、より大きな仮想アンテナでコヒーレントなサンプリングを実現します。

また、IWR6843 には、次のようなトランスミッタとレシーバ向けの完全高周波 (RF) チェーンも搭載されています。

• 1 つのソフトウェア・プログラマブル・パワー・アンプ。送信電力のレベルが複数あるため、リンク・バジェットを環境や RF の法規制に適用した場合に、最大限の柔軟性をもたらします。
• ビームステアリング用動的プログラマブル位相シフタ。
• 1 つの低ノイズアンプ。パワー・アンプと組み合わせてプログラムすることで、リンク・バジェットを微調整することができます。
• 送信および受信チャープから中間周波数 (IF) を生成するミキサ。
• IF アナログ・フィルタ。
• 最大 25MHz のサンプリング周波数を持つアナログ / デジタル・コンバータ (ADC)。

MMIC システム・オン・チップに完全な RF チェーンを統合することにより、機能安全に必要な診断能力を実現します。

IWR6843 には、以下の完全なデジタル信号チェーン処理が統合されています。

• 1 つのレーダー・ハードウェア・アクセラレータ。16 ビット・レンジのドップラーまたは到来角の高速フーリエ変換 (FFT)、および従来のレーダー信号処理による一定誤警報確率 (CFAR) をサポートします。
• 完全にカスタマイズ可能な信号処理を実現する 1 つの 600MHz フルプログラマブル・デジタル信号プロセッサ。
• クラスタ化、追跡、アプリケーションレベルのコード向けに完全にプログラム可能な 200MHz Arm® Cortex®-R4F マイクロコントローラ。

ダイレベルの統合に加えて、IWR6843 の派生製品である IWR6843AOP には、パッケージにアンテナが付属しており、空間に制約のあるアプリケーション用や、RF 信号の PCB 配線が困難な場合でも、プリント基板 (PCB) の面積を縮小することで、より統合性を高めています。