（二）潛在應(yīng)用

BGT60ATR24C的潛在應(yīng)用十分廣泛，主要包括以下幾個(gè)方面：

1. 手勢(shì)感應(yīng)雷達(dá)前端：可用于實(shí)現(xiàn)非接觸式的手勢(shì)識(shí)別功能，為人機(jī)交互帶來更加便捷的體驗(yàn)。
2. 高分辨率FMCW雷達(dá)：能夠提供高精度的距離和速度測(cè)量，適用于汽車?yán)走_(dá)、工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域。
3. 短程感應(yīng)操作：在近距離檢測(cè)場(chǎng)景中發(fā)揮作用，如智能家居中的人體檢測(cè)、自動(dòng)門控制等。
4. 雷達(dá)罩后隱藏感應(yīng)應(yīng)用：可以在雷達(dá)罩的保護(hù)下實(shí)現(xiàn)可靠的感應(yīng)功能，增強(qiáng)了傳感器的適用性和穩(wěn)定性。

二、產(chǎn)品特性分析

（一）硬件架構(gòu)

BGT60ATR24C的硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)精巧，集成了多個(gè)關(guān)鍵模塊：

1. 集成LDO：從1.8 V轉(zhuǎn)換到1.5 V，為數(shù)字域供電，確保了電源的穩(wěn)定性和高效性。
2. 60 GHz RF前端：覆蓋58.0至62.0 GHz的頻率范圍，具備兩個(gè)發(fā)射通道和四個(gè)接收通道，提供了強(qiáng)大的信號(hào)發(fā)射和接收能力。
3. 基帶鏈：由高通濾波器、低噪聲可變?cè)鲆娣糯笃鳎╒GA）和抗混疊濾波器組成，有效處理接收到的信號(hào)，提高了信號(hào)的質(zhì)量和可靠性。
4. ADC通道：四個(gè)12位分辨率、最高4 MSps采樣率的ADC通道，能夠準(zhǔn)確地對(duì)接收的中頻信號(hào)進(jìn)行采樣，為后續(xù)的信號(hào)處理提供了精確的數(shù)據(jù)。
5. 集成RF - PLL、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器和FSM：可在獨(dú)立模式下運(yùn)行一組幀，無需與AP進(jìn)行頻繁通信，僅需首次觸發(fā)和原始數(shù)據(jù)傳輸，大大提高了系統(tǒng)的自主性和運(yùn)行效率。
6. 全雙工FIFO結(jié)構(gòu)：作為數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，容量為196 kbit（8192字×24位），確保了數(shù)據(jù)的高效存儲(chǔ)和傳輸。
7. LFSR測(cè)試模式生成器：用于數(shù)據(jù)傳輸檢查，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
8. 傳感器ADC：8至10位的傳感器ADC，可用于功率和溫度測(cè)量，為系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和控制提供了重要的信息。
9. 標(biāo)準(zhǔn)SPI模式：用于配置和狀態(tài)寄存器的讀取訪問，方便了工程師對(duì)芯片的配置和調(diào)試。
10. 專用功率模式：可有效降低功耗，延長(zhǎng)設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。
11. 外部80 MHz參考振蕩器：作為系統(tǒng)時(shí)鐘源，為芯片的穩(wěn)定運(yùn)行提供了精確的時(shí)鐘信號(hào)。
12. BITE（Built - in Test Equipment）：用于生產(chǎn)過程中的EOL測(cè)試，驗(yàn)證RF性能，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量和一致性。
13. ChipID塊：提供數(shù)字代碼版本、RF塊版本和RF配置信息，方便了產(chǎn)品的管理和維護(hù)。
14. BiCMOS英飛凌工藝技術(shù)：確保了芯片的高性能和可靠性。
15. eWLB封裝：具有良好的散熱性能和電氣性能，提高了芯片的穩(wěn)定性和適用性。

（二）引腳定義與功能

BGT60ATR24C的引腳定義清晰，不同的引腳承擔(dān)著不同的功能，主要分為IO引腳和電源引腳：

1. IO引腳：包括SPI通信引腳（CS_N、SPI_CLK、DI、DO等）、發(fā)射和接收通道引腳（TX1、TX2、RX1 - RX4）以及復(fù)位引腳（DIO3）等，實(shí)現(xiàn)了芯片與外部設(shè)備的通信和控制。
2. 電源引腳：為不同的模塊提供電源，如VDDD為數(shù)字域供電，VDDA為ADC供電，VDDRF為RF模塊供電等，確保了各個(gè)模塊的正常運(yùn)行。

（三）寄存器配置

芯片通過一系列寄存器進(jìn)行配置和控制，這些寄存器包括MAIN寄存器、ADC0寄存器、PACR1和PACR2寄存器等。不同的寄存器負(fù)責(zé)不同的功能，例如MAIN寄存器控制芯片的頂層行為，ADC0寄存器設(shè)置ADC的參數(shù)，PACR1和PACR2寄存器設(shè)置PLL的參數(shù)等。工程師可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求對(duì)這些寄存器進(jìn)行配置，以實(shí)現(xiàn)芯片的最佳性能。

三、性能參數(shù)

（一）絕對(duì)最大額定值

在使用BGT60ATR24C時(shí)，需要注意其絕對(duì)最大額定值，包括電源電壓、RF輸入功率、結(jié)溫、存儲(chǔ)溫度等參數(shù)。超過這些額定值可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備永久性損壞，因此在設(shè)計(jì)過程中必須嚴(yán)格遵守。

（二）功能范圍

芯片的功能范圍規(guī)定了其正常工作的條件，如電源電壓范圍、溫度范圍、頻率范圍等。在這些范圍內(nèi)，芯片能夠穩(wěn)定地工作，提供準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。

（三）電流消耗

不同的工作模式下，芯片的電流消耗不同。例如，在深度睡眠模式下，電流消耗極低，僅為0.03 - 5.10 mA；而在活動(dòng)模式下，電流消耗相對(duì)較高，為201 - 336 mA。工程師可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求選擇合適的工作模式，以平衡功耗和性能。

（四）ESD魯棒性

芯片具有一定的ESD（Electrostatic Discharge）魯棒性，能夠承受一定程度的靜電放電而不損壞。具體的ESD魯棒性參數(shù)包括HBM（Human Body Model）和CDM（Charge Device Model），在設(shè)計(jì)過程中需要采取相應(yīng)的ESD防護(hù)措施，以確保芯片的可靠性。

（五）熱阻

芯片的熱阻參數(shù)反映了其散熱性能，通過合理的散熱設(shè)計(jì)，可以確保芯片在工作過程中保持穩(wěn)定的溫度，提高芯片的可靠性和性能。

四、調(diào)制與功率模式

（一）形狀和幀

BGT60ATR24C支持兩種基本的調(diào)制形狀：三角形形狀和鋸齒形形狀。形狀通過PLLx[0..7]寄存器進(jìn)行設(shè)置和啟用，每個(gè)形狀可以重復(fù)多次形成形狀組，多個(gè)形狀組組成幀。幀的長(zhǎng)度和重復(fù)次數(shù)可以通過相關(guān)寄存器進(jìn)行配置，以滿足不同應(yīng)用的需求。

（二）通道集

每個(gè)通道集可以重復(fù)多次，重復(fù)因子通過REPCx寄存器進(jìn)行設(shè)置。通道集包括用于上升啁啾和下降啁啾的設(shè)置，以及用于空閑和深度睡眠模式的設(shè)置。通道集的配置可以根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的性能。

（三）功率模式

芯片支持多種功率模式，包括活動(dòng)模式、空閑模式、深度睡眠模式和深度睡眠連續(xù)模式等。不同的功率模式下，芯片的功耗和功能不同。例如，在活動(dòng)模式下，芯片的所有功能正常運(yùn)行，但功耗較高；而在深度睡眠模式下，大部分模塊關(guān)閉，功耗極低。工程師可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求選擇合適的功率模式，以實(shí)現(xiàn)功耗的優(yōu)化。

五、數(shù)據(jù)組織與SPI接口

（一）數(shù)據(jù)頭

主FSM能夠生成數(shù)據(jù)頭，并將其附加到實(shí)際的雷達(dá)原始數(shù)據(jù)上。數(shù)據(jù)頭包括同步字、幀計(jì)數(shù)器、形狀組計(jì)數(shù)器、采樣點(diǎn)數(shù)和傳感器ADC輸出數(shù)據(jù)等信息，方便了數(shù)據(jù)的識(shí)別和處理。

（二）FIFO和數(shù)據(jù)流

芯片的內(nèi)存基于FIFO，支持四種不同的數(shù)據(jù)流模式，從MADC到FIFO的數(shù)據(jù)傳輸可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行選擇。FIFO的讀取通過SPI模塊進(jìn)行，讀取速率受到SPI時(shí)鐘頻率的限制。

（三）SPI接口

芯片支持兩種不同的SPI模式：正常SPI和Quad - SPI。在不同的SPI模式下，引腳的連接和功能有所不同。SPI接口的時(shí)鐘頻率最高可達(dá)50 MHz，為了滿足更高的SPI時(shí)鐘頻率要求，芯片還提供了高速模式，通過設(shè)置SFCTL: MISO_HS_RD寄存器可以切換到高速模式。

六、PLL域功能規(guī)范

（一）PLL接口和時(shí)鐘分布

PLL負(fù)責(zé)生成58 GHz至62 GHz范圍內(nèi)的高性能頻率啁啾，外部80 MHz參考時(shí)鐘信號(hào)直接提供給PLL的模擬部分，然后通過獨(dú)立的路徑分配到PLL的參考時(shí)鐘緩沖器和STS接口。PLL的時(shí)鐘可以通過PACR1.OSCCLKEN寄存器進(jìn)行門控，以實(shí)現(xiàn)功耗的優(yōu)化。

（二）PLL參數(shù)和規(guī)格

PLL的目標(biāo)參數(shù)包括參考頻率、輸出頻率范圍、連續(xù)FM啁啾帶寬、啁啾斜率、頻率斜坡線性度誤差、頻率斜坡建立時(shí)間和PLL單邊帶相位噪聲等。這些參數(shù)的設(shè)置和優(yōu)化對(duì)于芯片的性能至關(guān)重要，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行合理的調(diào)整。

七、模擬 - RF域功能規(guī)范

（一）RF前端

RF前端實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)功能的所有特性，包括發(fā)射和接收通道的功能。發(fā)射通道的輸出功率、功率控制動(dòng)態(tài)范圍、相位差等參數(shù)，以及接收通道的轉(zhuǎn)換增益、噪聲系數(shù)、1 - dB壓縮點(diǎn)等參數(shù)都有相應(yīng)的規(guī)格要求。此外，芯片還集成了溫度傳感器和TX峰值檢測(cè)器，用于監(jiān)測(cè)溫度和輸出功率。

（二）基帶放大器和濾波器

基帶放大器和濾波器用于調(diào)整中頻信號(hào)，以滿足系統(tǒng)要求?；鶐K由四個(gè)通道組成，每個(gè)通道包括高通濾波器、可變?cè)鲆娣糯笃鳎╒GA）和抗混疊濾波器。高通濾波器可以去除RX混頻器輸出的直流偏移，并抑制近距離反射信號(hào)；VGA可以提供可選擇的電壓增益，最大增益可達(dá)60 dB；抗混疊濾波器用于防止信號(hào)混疊，確保信號(hào)的質(zhì)量。

八、MADC和SADC域功能規(guī)范

（一）MADC

MADC模塊由四個(gè)差分SAR ADC組成，用于將基帶的四個(gè)差分IF輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。MADC的電源電壓要求、規(guī)格參數(shù)、時(shí)序圖和轉(zhuǎn)換率等都有詳細(xì)的規(guī)定。在使用MADC時(shí)，需要注意電源濾波、啟動(dòng)校準(zhǔn)和采樣時(shí)間等問題，以確保ADC的性能和準(zhǔn)確性。

（二）SADC

SADC是一個(gè)單通道單端8位SAR ADC，可用于監(jiān)測(cè)溫度輸出和發(fā)射通道的功率檢測(cè)器輸出。SADC的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)可以通過SADC寄存器進(jìn)行讀取，并可以添加到MADC數(shù)據(jù)幀的頭部。SADC的分辨率可以通過過采樣提高到10位，轉(zhuǎn)換時(shí)間和公式可以根據(jù)相關(guān)寄存器的設(shè)置進(jìn)行計(jì)算。

九、增強(qiáng)功能

（一）芯片ID讀取

通過特定的步驟可以讀取芯片的ID，包括啟用EFUSE塊、啟動(dòng)感測(cè)操作、等待EFUSE_READY信號(hào)、讀取設(shè)備ID和禁用EFUSE塊等步驟。芯片ID的讀取可以用于產(chǎn)品的管理和追蹤。

（二）數(shù)據(jù)測(cè)試模式

芯片內(nèi)置了線性反饋移位寄存器（LFSR），可以生成偽隨機(jī)位M序列，用于填充FIFO。這一功能可以用于開發(fā)和測(cè)試從FIFO到應(yīng)用處理器內(nèi)存的完整數(shù)據(jù)管道，包括固件和驅(qū)動(dòng)程序。

（三）CW模式

在連續(xù)波（CW）模式下，芯片提供恒定的輸出頻率。啟用CW模式需要進(jìn)行一系列的步驟，包括硬件或軟件復(fù)位、設(shè)置相關(guān)寄存器、啟用時(shí)鐘和設(shè)置頻率等。CW模式可以用于測(cè)試芯片的功耗和性能。

（四）IRQ輸出

芯片提供一個(gè)中斷引腳輸出（IRQ），用于監(jiān)測(cè)FIFO的填充水平。IRQ信號(hào)的高低狀態(tài)根據(jù)FIFO的填充狀態(tài)和CS_N信號(hào)進(jìn)行變化，方便了系統(tǒng)的控制和管理。

十、設(shè)計(jì)要點(diǎn)與注意事項(xiàng)

（一）電源設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)過程中，需要注意電源的穩(wěn)定性和濾波。使用低ESR旁路電容器對(duì)電源進(jìn)行濾波，以去除電壓紋波。同時(shí)，不同模塊的電源引腳需要正確連接，確保各個(gè)模塊的正常運(yùn)行。

（二）ESD防護(hù)

由于芯片具有一定的ESD魯棒性，但在實(shí)際應(yīng)用中仍需要采取相應(yīng)的ESD防護(hù)措施，如使用ESD保護(hù)器件、合理的PCB布局等，以防止靜電放電對(duì)芯片造成損壞。

（三）SPI通信

SPI通信的時(shí)鐘頻率和時(shí)序需要根據(jù)芯片的規(guī)格進(jìn)行設(shè)置，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。在高速SPI通信時(shí)，需要注意信號(hào)的反射和干擾問題，可以通過合理的PCB布線和終端匹配來解決。

（四）溫度管理

芯片的性能和可靠性受到溫度的影響，因此需要進(jìn)行合理的溫度管理?？梢酝ㄟ^散熱片、風(fēng)扇等散熱設(shè)備來降低芯片的溫度，確保芯片在正常的溫度范圍內(nèi)工作。

（五）寄存器配置

正確配置芯片的寄存器是實(shí)現(xiàn)芯片功能的關(guān)鍵。在配置寄存器時(shí)，需要仔細(xì)閱讀數(shù)據(jù)手冊(cè)，了解每個(gè)寄存器的功能和設(shè)置方法，確保寄存器的配置符合實(shí)際應(yīng)用的需求。

十一、總結(jié)

BGT60ATR24C 60 GHz雷達(dá)傳感器以其豐富的功能、高性能和低功耗等優(yōu)點(diǎn)，在眾多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。工程師在設(shè)計(jì)過程中，需要深入了解芯片的特性和參數(shù)，合理配置寄存器，優(yōu)化電源設(shè)計(jì)和通信接口，采取有效的防護(hù)措施，以確保芯片的性能和可靠性。同時(shí)，不斷探索和創(chuàng)新，將該傳感器應(yīng)用到更多的實(shí)際場(chǎng)景中，為科技的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。你在使用BGT60ATR24C的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。