Microwave Circuits for 24 GHz Automotive Radar in Silicon-based Technologies: Microwave Circuits for 24 GHz Automotive Radar in Silicon-based Technologies.pdf

1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Radar Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1 Radar Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 Radar Equation and SystemConsiderations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3 CW and Frequency-Modulated Radar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3.1 Doppler Radar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3.2 Frequency-Modulated Radar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3.2.1 Linear FM Continuous-Wave Radar . . . . . . . . . . . . 9
2.4 Angle Detection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.5 Frequency Regulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.6 Receiver Architectures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.6.1 Homodyne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.6.2 Heterodyne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.7 Status of Automotive Radar Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.8 Technology Requirements for Radar Chipset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3 CMOS and Bipolar Technologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.1 CMOS Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.1.1 MOSFET Layout and Modeling Considerations . . . . . . . . . . . 20
3.1.2 Devices Available in C11N. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.2 Bipolar Transistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.2.1 HBT Layout and Modeling Considerations . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2.2 Devices Available in B7HF200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.3 Technology Comparison. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.3.1 Transistor Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.3.2 Metallization and Passive Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

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