PLL-Synthesizer für flexible Radarsysteme

Analog Devices (ADI) bringt mit dem ADF4158 einen PLL-Synthesizer auf den Markt, der eine flexible Implementierung von frequenzmodulierten CW-Radarsystemen (FMCW, Frequency Modulated Continuous Wave) ermöglicht.

FMCW-Radarsysteme sind weit verbreitet in Automotive-Anwendungen und dienen zur Fernmessung der relativen Entfernung und Geschwindigkeit externer Objekte. Gegenüber herkömmlichen Pulsradarkonzepten lassen sich mit FMCW-Radarsystemen Funkortung und Abstandsmessungen mit geringerem Leistungsverbrauch durchführen.

Allerdings verlangen FMCW-Radarsysteme eine hohe Leistungsfähigkeit des Funksystems. Derzeit verwendete Konzepte, bei denen die Linearität des spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) eine Rolle spielt, bringen aufgrund ihrer Komplexität und Inflexibilität eine Reihe von Herausforderungen mit sich. Der ADF4158 von ADI ist ein für 6,1GHz ausgelegtes, programmierbares Bauteil mit hohem Funktionsumfang. Es lässt sich leicht konfigurieren und an die individuellen Anforderungen von FMCW-Radarsystementwicklern anpassen. Bei der Implementierung eines FMCW-Radarsystems entsteht ein hochlineares Rampenprofil, welches komplett unabhängig von der Linearität des VCOs ist. Dadurch erhöht sich einerseits die Radarauflösung, während andererseits die Komplexität bei der Systemkalibrierung sinkt. Darüber hinaus basiert der PLL-Synthesizer auf einem BiCMOS-Prozess.

Die weiteren Leistungsmerkmale des ADF4158 im Überblick:

 

  • 25bit-Modulus ermöglicht Frequenzauflösung unter 1Hz
  • Frequenz- und Phasenmodulation
  • Erzeugt sägezahn- und dreieckförmige Signalverläufe im Frequenzbereich
  • Erzeugt parabelförmige Signalverläufe
  • Erzeugt Signalrampen mit überlagertem Frequency-Shift-Keying (FSK)
  • Erzeugt Signalrampen mit zwei verschiedenen Sweep-Geschwindigkeiten
  • Rampenverzögerung, Rampenfrequenz-Readback und Rampenunterbrechung
  • 2,7 bis 3,3V Versorgungsspannung
  • Separate VP erlaubt erweiterte Abstimmspannung

 

Der ADF4158 bietet ADI im 4 x 4mm großen, 24-poligen LFCSP-Gehäuse an und ist ab sofort lieferbar. Bei Abnahme von 1.000-er Stückzahlen kostet das Bauelement 4,88 Dollar pro Stück. Der 10.000-er Stückpreis beträgt 4,14 Dollar. Zusätzlich bietet ADI zum ADF4158 das Entwicklungswerkzeug ADIsimPLL kostenlos zum Download an. Das Werkzeug ermöglicht eine schnelle und verlässliche Evaluierung neuer PLL-Produkte von ADI, indem es Simulationen aller wichtigen, für die Leistungsfähigkeit verantwortlichen Variablen durchführt.

Der ADF4158 eignet sich für den Einsatz in Signalverarbeitungs- und Signalaufbereitungsprodukten für Automotive-Anwendungen. Dazu gehören das Blackfin-Prozessormodell ADSP-BF531 und das A/D-Wandlermodell AD7357 mit 14 bit und 4,2 MSample/s von ADI.