CN116405027A - 锁相环电路及其控制方法、雷达、车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种锁相环电路及其控制方法、雷达、车辆。该锁相环电路包括：鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器依次连接组成的锁相环环路、切换电路和控制‑计时电路；其中，控制‑计时电路分别与分频器和切换电路连接，用于判断锁相环扫频状态，并根据锁相环扫频状态输出控制信息以控制切换电路执行电荷泵和环路滤波器的电路状态切换操作；切换电路分别与电荷泵和环路滤波器连接，用于切换电荷泵和环路滤波器的电路状态，以调整锁相环环路的电荷泵电流和环路带宽。本申请在不同扫频阶段适应调节整个锁相环的电荷泵电流和的环路带宽，以满足噪声性能需求和提升雷达对高速目标的测量能力。

Description

锁相环电路及其控制方法、雷达、车辆

技术领域

本申请涉及雷达技术领域，尤其涉及一种锁相环电路及其控制方法、雷达、车辆。

背景技术

伴随商用雷达技术在汽车，交通，安防，智能家居等领域的广泛应用，负责调频连续波的信号生成的锁相环模块，对整个系统性能有着决定性的影响。其中，锁相环的扫描速度决定了雷达完成指定带宽扫描所需要的最小时间，从而影响到系统能够测量的最大速度。锁相环的相位噪声决定了系统噪声大小以及大目标场景下对小目标的遮挡能力。锁相环的扫描速度和相位噪声都受锁相环环路带宽和电荷泵电流大小影响，锁相环环路带宽越大，电荷泵电流越大，扫描速度越快，但相位噪声越差，反之亦然。

现有方案中为了保证雷达扫描过程中的性能指标，会提升锁相环环路带宽，同时对电荷泵电流进行限定，导致调频连续波生成过程中，雷达波形扫描完成后，无法快速回归到起始频率，造成下一次扫描的等待时间长，影响雷达对高速运动目标的测量效率。

发明内容

本申请实施例提供了一种锁相环电路及其控制方法、雷达、车辆，以解决雷达两次扫描等待时间间隔长，目标测量效率低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种锁相环电路，包括：鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器、分频器、切换电路和控制-计时电路；

其中，所述鉴频鉴相器、所述电荷泵、所述环路滤波器、所述压控振荡器和所述分频器依次连接组成锁相环环路；

所述控制-计时电路分别与所述分频器和所述切换电路连接，用于判断锁相环扫频状态，并根据锁相环扫频状态输出控制信息以控制所述切换电路执行所述电荷泵和所述环路滤波器的电路状态切换操作；

所述切换电路分别与所述电荷泵和所述环路滤波器连接，用于切换所述电荷泵和所述环路滤波器的电路状态，以调整锁相环环路的电荷泵电流和环路带宽。

在一种可能的实现方式中，所述切换电路包括：环路滤波器切换电路和电荷泵切换电路；

其中，所述环路滤波器切换电路的输入端与所述控制-计时电路连接，输出端与所述环路滤波器连接，用于基于所述控制-计时电路输出的控制信号切换所述环路滤波器的电路状态，以调整所述锁相环环路的环路带宽；

所述电荷泵切换电路的输入端与所述控制-计时电路连接，输出端与所述电荷泵连接，用于基于所述控制-计时电路输出的控制信号切换所述电荷泵的电路状态，以调整所述锁相环环路的电荷泵电流。

在一种可能的实现方式中，所述环路滤波器包括：第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容；

所述环路滤波器切换电路接于所述第二电阻两端，用于控制所述第二电阻接入所述环路滤波器电路或与所述环路滤波器电路连接断开。

在一种可能的实现方式中，所述环路滤波器切换电路包括：第三电阻和第一晶体管；

所述第三电阻一端与所述控制-计时电路输出端连接，另一端与所述第一晶体管的基极连接；

所述第一晶体管的集电极和发射极分别连接所述第二电阻的输入端和输出端。

在一种可能的实现方式中，所述电荷泵包括：依次连接的第三电容、第四电阻、第五电阻和第四电容；

所述电荷泵切换电路接于所述第五电阻两端，用于控制所述第五电阻接入所述电荷泵电路或与所述电荷泵电路连接断开。

在一种可能的实现方式中，所述电荷泵切换电路包括：第六电阻和第二晶体管；

所述第六电阻一端与所述控制-计时电路输出端连接，另一端与所述第二晶体管的基极连接；

所述第二晶体管的集电极和发射极分别连接所述第六电阻的输入端和输出端。

第二方面，本申请实施例提供了一种用于如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述锁相环电路的控制方法，包括：

对所述分频器的扫频周期进行计时；

在计时到上扫频起点时，输出第一控制信号至切换电路，以指示所述切换电路控制所述电荷泵和所述环路滤波器的电路状态为第一状态；

在计时到上扫频终点时，输出第二控制信号至切换电路，以指示所述切换电路控制所述电荷泵和所述环路滤波器的电路状态为第二状态；

其中，所述第一状态对应的锁相环运行状态为低电荷泵电流和低宽带状态；所述第二状态对应的锁相环运行状态为高电荷泵电流和高宽带状态。

在一种可能的实现方式中，所述第一控制信号为低电平电信号；所述第二控制信号为高电平电信号。

第三方面，本申请实施例提供了一种雷达，包括如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的锁相环电路。

在一种可能的实现方式中，还包括处理器，所述处理器被配置为执行如上第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述控制方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种车辆，包括如上第三方面或第三方面的任一种可能的实现方式所述的雷达。

本申请实施例提供一种锁相环电路及其控制方法、雷达、车辆，通过鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器依次连接组成锁相环环路，在锁相环环路基础上设置控制-计时电路和切换电路。其中，控制-计时电路分别与分频器和切换电路连接，用于判断锁相环扫频状态，并根据锁相环扫频状态输出控制信息以控制切换电路执行电荷泵和环路滤波器的电路状态切换操作。切换电路分别与电荷泵和环路滤波器连接，用于切换电荷泵和环路滤波器的电路状态，以调整锁相环环路的电荷泵电流和环路带宽。在本申请实施例中，控制-计时电路与切换电路协同工作，控制-计时电路与分频器连接，对扫频周期进行计时判断扫频处于上扫频或下扫频阶段，根据不同扫频阶段输出对应的控制信息至切换电路，然后，切换电路根据不同扫频阶段对于锁相环所属系统的性能需求调整电荷泵和环路滤波器的电路状态，从而实现在不同扫频阶段适应调节整个锁相环的电荷泵电流和的环路带宽，以满足噪声性能需求和提升雷达对高速目标的测量能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的雷达信号发射时序示意图；

图2是本申请一实施例提供的锁相环电路的结构示意图；

图3是本申请另一实施例提供的锁相环切换时序与效果示意图；

图4a～4d是本申请另一实施例提供的环路滤波器与切换电路的结构示意图；

图5是本申请另一实施例提供的电荷泵与切换电路的结构示意图；

图6是本申请一实施例提供的锁相环电路的控制方法流程示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请实施例的实施例。此外，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。本申请实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。本申请中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

图1是本申请一实施例提供的雷达信号发射时序示意图，如图所示雷达一般以frame为周期，每个frame周期发射一串chirp毫米波信号到空间，并通过接收到的回波计算目标距离，速度，角度信息。一般chirp包含一个上扫频周期和一个下扫频周期。在上扫频周期内需要按照特定的调频斜率发射波形解算目标，在下扫频周期内需要将频率恢复到初始值为下一chirp信号发射做准备。

chirp上扫频周期内要求相位噪声小，从而锁相环的环路带宽和电荷泵电流不能太大，而较小的环路带宽和电荷泵电流配置易造成chirp下扫频周期内频率恢复时间过长。虽然，下扫频周期是无效段，但是，下扫频周期内频率恢复时间过长会导致扫频周期总体时间较长，影响快速目标的测量。

本申请旨在根据chirp的不同时间段，利用晶体管的开关效应自动控制，当雷达chirp处于上扫频周期时，使用较小的电荷泵电流和环路带宽，得到较好的相位噪声性能；当雷达chirp处于下扫频周期时，使用较大的电荷泵电流和环路带宽，获取较短的频率回归和下一次扫频准备时间。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

图2是本申请一实施例提供的锁相环电路的结构示意图，如图2所示，该锁相环电路，包括：鉴频鉴相器1、电荷泵2、环路滤波器3、压控振荡器4、分频器5、切换电路6和控制-计时电路7。

其中，各模块的作用不同，具体如下：

1)鉴频鉴相器1，负责比较压控振荡器4的分频信号与参考信号的误差；

2)电荷泵2，负责将误差信号转换为电压信号；

3)环路滤波器3，负责滤除误差信号转换出的电压信号上的干扰；

4)压控振荡器4，负责产生具体chirp振荡频率信号；

5)分频器5，负责将压控振荡器4产生的振荡频率信号降频到鉴频鉴相器1能够识别和比较的频段；

6)控制-计时电路7，负责基于配置信息按照雷达用户要求的时间节拍和周期线性生成控制信号，以控制分频器5的分频系数产生满足用户鉴频鉴相器1能够识别和比较的频段的信号。

在具体实施过程中，雷达用户将配置信息发送到控制-计时电路7，控制-计时电路7按照配置信息中的时间节拍和周期线性更改分频器5的分频系数，生成分频信号，使鉴频鉴相器1的分频信号与参考信号产生线性误差信号，该线性误差信号再通过电荷泵2、环路滤波器3和压控振荡器4最终转换为随着时间变化的线性频率，即满足用户要求的chirp信号。

在本申请实施例中，环路滤波器3是锁相环电路的重要组成单元，决定了锁相环电路的性能，起到了维持环路稳定性、控制带内外噪声和杂散、防止压控振荡器4调谐电压突变的作用。环路滤波器3可以滤除高频噪声。

可选的，环路滤波器3为集成式装置，提高电路的整体性设计，在替换环路滤波器3或者在完成电路连接时提高效率。可选的，环路滤波器3为实现环路滤波器3功能的电路，以便于对环路滤波器电路的改进，优化锁相环电路的控制。

同理，电荷泵2为集成式装置或实现电荷泵2功能的电路。

其中，各模块的连接关系为：鉴频鉴相器1、电荷泵2、环路滤波器3、压控振荡器4和分频器5依次连接组成锁相环环路；控制-计时电路7分别与分频器5和切换电路6连接，用于判断锁相环扫频状态，并根据锁相环扫频状态输出控制信息以控制切换电路6执行电荷泵2和环路滤波器3的电路状态切换操作；切换电路6分别与电荷泵2和环路滤波器3连接，用于切换电荷泵2和环路滤波器3的电路状态，以调整锁相环环路的电荷泵电流和环路带宽。

图3是本申请另一实施例提供的锁相环切换时序与效果示意图，如图3所示，上方示出的是固定电路参数情形下，上扫频有效测量阶段和下扫频测量准备阶段；下方示出的是基于本申请实施例提供的切换电路6对电路参数进行调整情形下，上扫频有效测量阶段和下扫频测量准备阶段。

根据图3可以看出，在固定电路参数情形下，下扫频时间较长影响目标最大速度检测，在切换电路6对电路参数进行调整情形下，上扫频有效测量阶段时长不变，下扫频时间较短，能够避免影响高速目标检测能力。具体的，当锁相环用于雷达时，高速目标出现在雷达检测范围内，需要快速连续的进行扫频才能够保证在高速目标短时间内超出雷达检测范围时准确获取到相关测量信息。而当在固定电路参数情形下，下扫频时间较长会降低扫频频率，从而影响对高速目标测量信息的数据获取量，从而影响雷达对高速运动目标的测量准确性。

在具体实施过程中，控制-计时电路7判断锁相环扫频状态可以基于图3所示的锁相环切换时序图确定。在控制-计时电路7判断锁相环扫频状态到达上扫频参数切换时间点和下扫频参数切换时间点两个时间点时，输出控制信息至切换电路6，并由切换电路6切换电荷泵2和环路滤波器3的电路状态，从而实现对电路参数的调整。

其中，电路参数具体包括锁相环环路的电荷泵电流和环路带宽，则本实施例中通过对锁相环的电荷泵电流和环路带宽按扫频段进行自动控制，不再是一个固定参数，从而满足信号有效采集段(上扫频周期)相位噪声要求即电荷泵电流和环路带宽较小，以及，满足数据无效段(下扫频周期)扫频速度要求即电荷泵电流和环路带宽较大的不同需求。在保证雷达测量时噪声较低的同时，减小雷达下一次扫描准备时间，增加了雷达对高速目标的测量能力。

在本实施例中，通过鉴频鉴相器1、电荷泵2、环路滤波器3、压控振荡器4和分频器5依次连接组成锁相环环路，在锁相环环路基础上设置控制-计时电路7和切换电路6。其中，控制-计时电路7分别与分频器5和切换电路6连接，用于判断锁相环扫频状态，并根据锁相环扫频状态输出控制信息以控制切换电路6执行电荷泵2和环路滤波器3的电路状态切换操作。切换电路6分别与电荷泵2和环路滤波器3连接，用于切换电荷泵2和环路滤波器3的电路状态，以调整锁相环环路的电荷泵电流和环路带宽。在本申请实施例中，控制-计时电路7与切换电路6协同工作，控制-计时电路7与分频器5连接，对扫频周期进行计时判断扫频处于上扫频或下扫频阶段，根据不同扫频阶段输出对应的控制信息至切换电路6，然后，切换电路6根据不同扫频阶段对于锁相环所属系统的性能需求调整电荷泵2和环路滤波器3的电路状态，从而实现在不同扫频阶段适应调节整个锁相环的电荷泵电流和的环路带宽，以满足噪声性能需求和提升雷达对高速目标的测量能力。

在一种可能的实现方式中，切换电路6包括：环路滤波器切换电路和电荷泵切换电路。

其中，环路滤波器切换电路的输入端与控制-计时电路7连接，输出端与环路滤波器3连接，用于基于控制-计时电路7输出的控制信号切换环路滤波器3的电路状态，以调整锁相环环路的环路带宽；

电荷泵切换电路的输入端与控制-计时电路7连接，输出端与电荷泵2连接，用于基于控制-计时电路7输出的控制信号切换电荷泵2的电路状态，以调整锁相环环路的电荷泵电流。

在不同实施例中，切换电路6的形式不同。

在一种可能的实现方式中，切换电路6包括：环路滤波器切换电路和电荷泵切换电路。

其中，环路滤波器切换电路具有输入端和输出端，输入端连接控制-计时电路7，输出端连接环路滤波器3。同理，电荷泵切换电路具有输入端和输出端，输入端连接控制-计时电路7，输出端连接电荷泵2。

在本实施例中，切换电路6包括环路滤波器切换电路和电荷泵切换电路，分别通过对应的输入端与控制-计时电路7，实现切换电路6对环路滤波器3和电荷泵2的独立控制，避免产生干扰，提高控制效率。

在另一种可能的实现方式中，切换电路6为组合式电路，包括一个输入端和两个输出端。

其中，连接控制-计时电路7，输出端分别连接环路滤波器3和电荷泵2。

在本实施例中，切换电路6为组合式电路，包括一个输出端和两个输入端，保证基于同一输入信号对环路滤波器3和电荷泵2的控制，保证能够同步完成对电荷泵2和环路滤波器3的电路状态的切换，从而提高调整锁相环环路的电荷泵电流和环路带宽的精确度，提升雷达对高速目标的测量能力。

在不同实施例中，环路滤波器3和电荷泵2的结构不同。图4是本申请另一实施例提供的环路滤波器3与切换电路6的结构示意图。图5是本申请另一实施例提供的电荷泵2与切换电路6的结构示意图。

在一种可能的实现方式中，如图4所示，环路滤波器3包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第二电容C2；

环路滤波器切换电路接于第二电阻R2两端，用于控制第二电阻R2接入环路滤波器电路或与环路滤波器电路连接断开。

在一种可能的实现方式中，环路滤波器切换电路包括：第三电阻R3和第一晶体管Q1；

第三电阻R3一端与控制-计时电路7输出端连接，另一端与第一晶体管Q1的基极连接；

第一晶体管Q1的集电极和发射极分别连接第二电阻R2的输入端和输出端。

其中，第一电阻R1和第三电阻R3为保护电阻。如图4a所示，左侧虚线框内示出的是环路滤波器切换电路，右侧虚线框内示出的是环路滤波器电路。切换电路6切换环路滤波器3的电路状态即通过第一晶体管Q1控制第二电阻R2接入环路滤波器电路或者短路(与环路滤波器电路断开连接)实现。

在具体实施过程中，环路滤波器3带宽切换控制信号，即控制-计时电路7输出的信号为高电平电信号时，第一晶体管Q1两端电压相等，第二电阻R2被短路，此时环路带宽增大，反之，环路滤波器3带宽切换控制信号为低电平电信号时，第二电阻R2串联进入滤波器中，此时环路带宽减小。

在本实施例中，以第一晶体管Q1和第三电阻R3构成环路滤波器切换电路，基于晶体管能够把微弱信号放大成幅度值较大的电信号的特点，提高控制灵敏度，且作为无触点开关提高电路安全。

在其他可选实施例中，由滑动变阻器或可变电阻替代第一电阻R1和第二电阻R2，基于环路滤波器切换电路的输出信号调整滑动变阻器或可变电阻的大小，以实现调整环路带宽的作用。

另外，如图4a所示第一晶体管Q1为NPN型晶体管，在其他实施例中，第一晶体管Q1可以为PNP型晶体管、NMOS管或PMOS管。

可选的，如图4b所示，当第一晶体管Q1为NPN型晶体管时，第一晶体管Q1的基极连接第三电阻R3；发射极和集电极分别连接第二电阻R2的输入端和输出端。

在具体实施过程中，环路滤波器3带宽切换控制信号，即控制-计时电路7输出的信号为低电平电信号时，第一晶体管Q1两端电压相等，第二电阻R2被短路，此时环路带宽增大，反之，环路滤波器3带宽切换控制信号为高电平电信号时，第二电阻R2串联进入滤波器中，此时环路带宽减小。

可选的，如图4c所示，当第一晶体管Q1为NMOS管时，第一晶体管Q1的栅极连接第三电阻R3；漏极和源极分别连接第二电阻R2的输入端和输出端。

在具体实施过程中，环路滤波器3带宽切换控制信号，即控制-计时电路7输出的信号为高电平电信号时，第一晶体管Q1两端电压相等，第二电阻R2被短路，此时环路带宽增大，反之，环路滤波器3带宽切换控制信号为低电平电信号时，第二电阻R2串联进入滤波器中，此时环路带宽减小。

可选的，如图4d所示，当第一晶体管Q1为NMOS管时，第一晶体管Q1的栅极连接第三电阻R3；源极和漏极分别连接第二电阻R2的输入端和输出端。

在具体实施过程中，环路滤波器3带宽切换控制信号，即控制-计时电路7输出的信号为低电平电信号时，第一晶体管Q1两端电压相等，第二电阻R2被短路，此时环路带宽增大，反之，环路滤波器3带宽切换控制信号为高电平电信号时，第二电阻R2串联进入滤波器中，此时环路带宽减小。

在一种可能的实现方式中，电荷泵2包括：依次连接的第三电容C3、第四电阻R4、第五电阻R5和第四电容C4；

电荷泵切换电路接于第五电阻R5两端，用于控制第五电阻R5接入电荷泵电路或与电荷泵电路连接断开。

在一种可能的实现方式中，电荷泵切换电路包括：第六电阻R6和第二晶体管Q2；

第六电阻R6一端与控制-计时电路7输出端连接，另一端与第二晶体管Q2的基极连接；

第二晶体管Q2的集电极和发射极分别连接第六电阻R6的输入端和输出端。

其中，第四电阻R4和第六电阻R6为保护电阻。如图5所示，虚线框内示出的是电荷泵切换电路，其余电路部分为电荷泵电路。切换电路6切换环路滤波器3的电路状态即通过第二晶体管Q2控制第五电阻R5接入电荷泵电路或者短路(与电荷泵电路断开连接)实现。

在具体实施过程中，电荷泵2充电电流大小切换控制信号，即控制-计时电路7输出的信号为高电平电信号时，第二晶体管Q2两端电压相等，第五电阻R5被短路，此时充电线上电阻减小，输入电压不变的情况下，充电电流变大，反之，电荷泵2充电电流大小切换控制信号为低电平电信号时，第五电阻R5串联进入充电回路中，此时充电线上电阻变大，输入电压不变的情况下，充电电流减小。

在其他可选实施例中，由滑动变阻器或可变电阻替代第四电阻R4和第五电阻R5，基于电荷泵切换电路的输出信号调整滑动变阻器或可变电阻的大小，以实现调整环路带宽的作用。

另外，如图5所示第二晶体管Q2为NPN型晶体管，在其他实施例中，第二晶体管Q2可以为PNP型晶体管、NMOS管或PMOS管。根据晶体管类型的不同，相应的第二晶体管Q2、第五电阻R5和第六电阻R6的连接关系同第一晶体管Q1、第二电阻R2和第三电阻R3的连接关系。

以下为本申请的方法实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的装置实施例。

图6是本申请一实施例提供的锁相环电路的控制方法流程示意图，如图6所示，该方法包括如下步骤：

S601，对分频器5的扫频周期进行计时。

在本实施例中，方法的执行主体为控制-计时电路7。可选的，控制-计时电路7为由控制单元和计时器组成的电路，或者，控制-计时电路7为微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)，或者，中央处理器(central processing unit，CPU)。

S602，在计时到上扫频起点时，输出第一控制信号至切换电路6，以指示切换电路6控制电荷泵2和环路滤波器3的电路状态为第一状态。

S603，在计时到上扫频终点时，输出第二控制信号至切换电路6，以指示切换电路6控制电荷泵2和环路滤波器3的电路状态为第二状态。

其中，第一状态对应的锁相环运行状态为低电荷泵电流和低宽带状态；第二状态对应的锁相环运行状态为高电荷泵电流和高宽带状态。

其中，步骤S602和S603的控制过程如图3所示，上扫频周期为信号有效采集段，要求电荷泵电流和环路带宽较小以降低相位噪声，此时，通过第一控制信号指示切换电路6控制电荷泵2和环路滤波器3的电路状态满足电荷泵电流和环路带宽较小的需求。下扫频周期为数据无效段，要求电荷泵电流和环路带宽较大以降低频率恢复时间，此时，通过第二控制信号指示切换电路6控制电荷泵2和环路滤波器3的电路状态满足电荷泵电流和环路带宽较大的需求。

在一种可能的实现方式中，第一控制信号为低电平电信号；第二控制信号为高电平电信号。

其中，基于高电平电信号和低电平电信号的电信号形式，能够实现不同电压驱动的器件之间发生通信，即在控制-计时电路7与切换电路6驱动电压不一致时能够顺利完成通信，通信成本低且可靠性高。

在本实施例中，通过对扫频周期进行计时判断扫频处于上扫频或下扫频阶段，根据不同扫频阶段输出对应的控制信息至切换电路6，然后，切换电路6根据不同扫频阶段对于锁相环所属系统的性能需求调整电荷泵2和环路滤波器3的电路状态，从而实现在不同扫频阶段适应调节整个锁相环的电荷泵电流和的环路带宽，以满足噪声性能需求和提升雷达对高速目标的测量能力。

本申请实施例还提供了一种雷达，包括上述实施例提供的锁相环电路。

在一种可能的实现方式中，雷达还包括处理器，处理器被配置为执行上述控制方法的步骤。

本申请实施例还提供了一种车辆，包括上述实施例提供的雷达。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锁相环电路，其特征在于，包括：鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器、分频器、切换电路和控制-计时电路；

其中，所述鉴频鉴相器、所述电荷泵、所述环路滤波器、所述压控振荡器和所述分频器依次连接组成锁相环环路；

所述控制-计时电路分别与所述分频器和所述切换电路连接，用于判断锁相环扫频状态，并根据锁相环扫频状态输出控制信息以控制所述切换电路执行所述电荷泵和所述环路滤波器的电路状态切换操作；

所述切换电路分别与所述电荷泵和所述环路滤波器连接，用于切换所述电荷泵和所述环路滤波器的电路状态，以调整所述锁相环环路的电荷泵电流和环路带宽。

2.根据权利要求1所述的锁相环电路，其特征在于，所述切换电路包括：环路滤波器切换电路和电荷泵切换电路；

其中，所述环路滤波器切换电路的输入端与所述控制-计时电路连接，输出端与所述环路滤波器连接，用于基于所述控制-计时电路输出的控制信号切换所述环路滤波器的电路状态，以调整所述锁相环环路的环路带宽；

所述电荷泵切换电路的输入端与所述控制-计时电路连接，输出端与所述电荷泵连接，用于基于所述控制-计时电路输出的控制信号切换所述电荷泵的电路状态，以调整所述锁相环环路的电荷泵电流。

3.根据权利要求2所述的锁相环电路，其特征在于，所述环路滤波器包括：第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容；

所述环路滤波器切换电路接于所述第二电阻两端，用于控制所述第二电阻接入所述环路滤波器电路或与所述环路滤波器电路连接断开。

4.根据权利要求3所述的锁相环电路，其特征在于，所述环路滤波器切换电路包括：第三电阻和第一晶体管；

所述第三电阻一端与所述控制-计时电路输出端连接，另一端与所述第一晶体管的基极连接；

所述第一晶体管的集电极和发射极分别连接所述第二电阻的输入端和输出端。

5.根据权利要求2所述的锁相环电路，其特征在于，所述电荷泵包括：依次连接的第三电容、第四电阻、第五电阻和第四电容；

所述电荷泵切换电路接于所述第五电阻两端，用于控制所述第五电阻接入所述电荷泵电路或与所述电荷泵电路连接断开。

6.根据权利要求5所述的锁相环电路，其特征在于，所述电荷泵切换电路包括：第六电阻和第二晶体管；

所述第六电阻的一端与所述控制-计时电路输出端连接，另一端与所述第二晶体管的基极连接；

所述第二晶体管的集电极和发射极分别连接所述第六电阻的输入端和输出端。

7.一种用于权利要求1至6任一项所述锁相环电路的控制方法，其特征在于，包括：

对所述分频器的扫频周期进行计时；

在计时到上扫频起点时，输出第一控制信号至切换电路，以指示所述切换电路控制所述电荷泵和所述环路滤波器的电路状态为第一状态；

在计时到上扫频终点时，输出第二控制信号至切换电路，以指示所述切换电路控制所述电荷泵和所述环路滤波器的电路状态为第二状态；

其中，所述第一状态对应的锁相环运行状态为低电荷泵电流和低宽带状态；所述第二状态对应的锁相环运行状态为高电荷泵电流和高宽带状态。

8.根据权利要求7所述的锁相环电路的控制方法，其特征在于，所述第一控制信号为低电平电信号；所述第二控制信号为高电平电信号。

9.一种雷达，其特征在于，包括：上述权利要求1至6任一项所述的锁相环电路。

10.一种车辆，其特征在于，包括：上述权利要求9所述的雷达。

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