77 GHz SiGe BiCMOS FMCW RADAR for automotive applications

SiGe BiCMOS teknolojileri benzerlerine, özellikle de III-V teknolojilerine kıyasla benzer, bazen daha iyi RF performansları sunacak şekilde geliştirilmiştir. Ayrıca, SiGe BiCMOS teknolojileri, CMOS transistörlerini ve SiGe HBT'leri aynı çip üstüne entegre edebilmektedir. Bu gelişmeler, IC tasarımlarını düşük maliyetli ve yüksek entegrasyonla gerçekleştirmeyi mümkün kılmaktadır. Ayrıca, düşük maliyetli ve düşük güç tüketimli kompakt sistem tasarımlarına olan talebin artması nedeniyle milimetre dalga sistemleri hem endüstri hem de akademi için cazip hale geldi. Bu gelişmeler milimetre dalga sistemlerinin önünü açtı. Bu nedenle, bu tez çalışmasında, otomotiv uygulamaları için 77 GHz SiGe BiCMOS FMCW Monostatik RADAR sunulmuştur. Sistem, IHP'nin ft/fmax 300 GHz/500 GHz'lik HBT'ler sunan 0.13 µm SiGe BiCMOS SG13G2 teknolojisi ile tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. Her bir alt bloğun ve sistemin şematik tasarımları ve uygulaması gösterilmiştir. Daha sonra tüm alt bloklar ve sistem için simülasyon sonuçları sunulmuştur. Sistemin toplam yonga alanı 5.05 mm2 'dir. Sistemin toplam güç tüketimi 0.32 mW'tır. Sistem, yalnızca bir TX kanalıyla 8.5 dBm çıkış gücü sağlar. RX kanalının simüle edilmiş NF'si 9.1 dB'dir ve RX-kazancı 18 dB'dir. Simülasyon sonuçları, tasarlanan sistemin maksimum 170km/s hızda 180m mesafeye kadar hedefleri hassasiyetle tespit edebildiğini göstermektedir. Ayrıca, tasarlanan sistem 15 cm aralık çözünürlüğünde iki hedefi ayrı ayrı tanımlayabilir. Bu çalışma, EBD ile tasarlanan 77 GHz uzun menzilli RADAR'ın ilk gösterimidir.