DE102018219774A1 - Self-monitoring high-frequency module - Google Patents

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Christian Zech
Axel Hülsmann
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein sich selbst überwachendes Hochfrequenzmodul (10) und ein Verfahren zur Selbstüberwachung eines derartigen Hochfrequenzmoduls (10). Das Hochfrequenzmodul (10) weist eine Sendeschaltung (12) und eine Empfängerschaltung (13) auf, wobei die Sendeschaltung (12) einen Signalgenerator (14) aufweist, der ausgestaltet ist, um mindestens ein Referenzsignal (15) mit einer vorgegebenen Signalform zu erzeugen. Ferner weist das Hochfrequenzmodul (10) ein zwischen der Sendeschaltung (12) und der Empfängerschaltung (13) angeordnetes Verzögerungsglied (16) auf, das ausgestaltet ist, um eine Signallaufzeit des Referenzsignals (15) zwischen der Sendeschaltung (12) und der Empfängerschaltung (13) zeitlich zu verzögern, wobei das Referenzsignal (15) Sendeschaltungsseitig in das Verzögerungsglied (16) einkoppelbar und Empfängerschaltungsseitig aus dem Verzögerungsglied (16) auskoppelbar ist.The invention relates to a self-monitoring high-frequency module (10) and a method for self-monitoring such a high-frequency module (10). The high frequency module (10) has a transmitter circuit (12) and a receiver circuit (13), the transmitter circuit (12) having a signal generator (14) which is designed to generate at least one reference signal (15) with a predetermined signal shape. Furthermore, the high-frequency module (10) has a delay element (16) which is arranged between the transmitter circuit (12) and the receiver circuit (13) and which is designed to increase a signal transit time of the reference signal (15) between the transmitter circuit (12) and the receiver circuit (13 ) to be delayed in time, the reference signal (15) being able to be coupled into the delay element (16) on the transmitting circuit side and being able to be coupled out from the delay element (16) on the receiving circuit side.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochfrequenzmodul, und insbesondere ein sich selbst überwachendes Hochfrequenzmodul, das beispielsweise als ein Radarmodul eingesetzt werden kann.The invention relates to a high-frequency module, and in particular to a self-monitoring high-frequency module that can be used, for example, as a radar module.

Hochfrequenzmodule, wie zum Beispiel Transmitter, Receiver oder Transceiver, können beispielsweise als Bestandteil eines Radars, wie zum Beispiel eines FMCW (frequenzmodulierte Dauerstrich) Radarsystems, zur Abstandsmessung genutzt werden. Derartige Hochfrequenzmodule gewinnen zunehmend an Bedeutung, sei es in automobilen (Abstandsradar, Bremsassistent, Einparkhilfe), industriellen (Umfelderkennung, Kollisionsschutz), messtechnischen (Füllstandsmessung, Schüttkegelerkennung, Materialuntersuchung) oder sonstigen Anwendungen (z.B. Landehilfe für Hubschrauber).High-frequency modules, such as transmitters, receivers or transceivers, can be used for example as part of a radar, such as an FMCW (frequency-modulated continuous wave) radar system, for distance measurement. Such high-frequency modules are becoming increasingly important, be it in automotive (distance radar, brake assist, parking aid), industrial (environment detection, collision protection), metrological (level measurement, cone detection, material analysis) or other applications (e.g. landing aid for helicopters).

In vielen Anwendungen ist der Aspekt der funktionalen Sicherheit von besonderem Interesse, da die Nichterkennung eines Objekts (falsch-negativ) verheerende Auswirkungen haben kann. Als Beispiel sei hier die Nichterkennung eines Hindernisses der Einparkhilfe genannt, was mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einem Unfall führen kann. Noch verheerender kann gar die Nichterkennung eines Menschen in der Mensch-Roboter-Kollaboration im industriellen Umfeld sein. Wird der Mensch vom Roboter, bzw. von der Sicherheitseinrichtung Radar nicht erkannt, kann dies bei Robotern mit Nutzlasten von über einer Tonne zu lebensgefährlichen Situationen führen.The aspect of functional safety is of particular interest in many applications, since the non-recognition of an object (false negative) can have devastating effects. An example is the non-detection of an obstacle to the parking aid, which can very likely lead to an accident. Even more devastating is the fact that a person is not recognized in human-robot collaboration in an industrial environment. If humans are not recognized by the robot or the radar safety device, this can lead to life-threatening situations for robots with payloads of over a ton.

Typischerweise werden in sicherheitsrelevanten Szenarien daher mehrere Systeme redundant eingesetzt. Fällt ein System aus, kann ein Hindernis vom zweiten System noch erkannt werden. Ein simultaner Ausfall beider Systeme wird als statistisch unwahrscheinlich angenommen. Neben der Ausfallsicherheit erhöht dies gleichzeitig jedoch auch die Systemkosten sowie den Platzbedarf.Typically, multiple systems are therefore used redundantly in security-relevant scenarios. If one system fails, the second system can still detect an obstacle. A simultaneous failure of both systems is assumed to be statistically unlikely. In addition to reliability, this also increases system costs and space requirements.

Aus diesem Grund wären Systeme wünschenswert, die einen Ausfall interner Komponenten garantiert registrieren können, und die dennoch einen geringen Platzbedarf aufweisen und gleichzeitig kostengünstig herstellbar sind.For this reason, it would be desirable to have systems that are guaranteed to register a failure of internal components, but which still take up little space and at the same time are inexpensive to manufacture.

Daher wird ein sich selbst überwachendes Hochfrequenzmodul mit den Merkmalen von Anspruch 1, sowie ein entsprechendes Verfahren zur Selbstüberwachung eines Hochfrequenzmoduls mit den Merkmalen von Anspruch 12 vorgeschlagen. Ausführungsformen und weitere vorteilhafte Aspekte sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen genannt.Therefore, a self-monitoring high-frequency module with the features of claim 1 and a corresponding method for self-monitoring a high-frequency module with the features of claim 12 are proposed. Embodiments and further advantageous aspects are mentioned in the respective dependent claims.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Hochfrequenzmodul vorgeschlagen, das mindestens eine Sendeschaltung und mindestens eine Empfängerschaltung aufweist. Die Sendeschaltung und die Empfängerschaltung können auf getrennten Sende- bzw. Empfangschips im Sinne eines separaten Receivers und Transmitters angeordnet sein. Alternativ können die Sendeschaltung und die Empfängerschaltung gemeinsam auf einem Chip im Sinne eines Transceivers angeordnet sein. Die Sendeschaltung weist einen Signalgenerator auf, der ausgestaltet ist, um mindestens ein Referenzsignal mit einer vorgegebenen Signalform zu erzeugen. Der Signalgenerator kann außerdem ausgestaltet sein, um das zu übertragende Nutzsignal zu erzeugen. In anderen Worten können das zu übertragende Nutzsignal und das Referenzsignal von demselben Signalgenerator erzeugt werden. Während das zu übertragende Nutzsignal von der Sendeschaltung mittels einer geeigneten Antennenvorrichtung ausgesendet wird, kann das Referenzsignal vor oder nach der Antennenvorrichtung zwischen der Sendeschaltung und der Empfängerschaltung in einen Signalpfad ein- und wieder ausgekoppelt werden. Der Signalpfad kann ein leitungsgebundener oder ein funkwellenbasierter Signalpfad sein. Erfindungsgemäß kann das Hochfrequenzmodul ein zwischen der Sendeschaltung und der Empfängerschaltung angeordnetes Verzögerungsglied aufweisen, das ausgestaltet ist, um eine Signallaufzeit des Referenzsignals zwischen der Sendeschaltung und der Empfängerschaltung zeitlich zu verzögern, wobei das Referenzsignal Sendeschaltungsseitig in das Verzögerungsglied einkoppelbar und Empfängerschaltungsseitig wieder aus dem Verzögerungsglied auskoppelbar ist. Wie eingangs erwähnt, weist das Referenzsignal eine vorgegebene Signalform auf. Diese Signalform des Referenzsignals kann sich von der Signalform der mittels der Empfängerschaltung regulär empfangbaren Signale (z.B. ein reflektierter Signalanteil des ausgesendeten Nutzsignals) unterscheiden. Somit kann das Referenzsignal von den empfangenen Nutzsignalanteilen unterschieden werden. Dieses Referenzsignal kann ein Indikator für die Funktionsfähigkeit des Hochfrequenzmoduls sein. Falls das Referenzsignal in der Empfängerschaltung empfangen wird, so deutet dies darauf hin, dass Komponenten des Hochfrequenzmoduls und/oder Komponenten einer mit dem Hochfrequenzmodul gekoppelten Vorrichtung fehlerfrei funktionieren. Wird das Referenzsignal hingegen nicht in der Empfängerschaltung empfangen, so deutet dies darauf hin, dass ein Defekt vorliegt. Es kann somit die für die funktionale Sicherheit entscheidende Information abgeleitet werden, dass das System ausgefallen ist. Der Fehler kann dabei Sendeschaltungsseitig und/oder Empfängerschaltungsseitig vorliegen. Mittels optionaler Auswerte- bzw. Analyseschaltungen kann sogar feststellbar sein, welche Komponente ausgefallen ist (etwa eine Komponente des Hochfrequenzmoduls, der Signalverarbeitung oder ein Rechenfehler im Prozessor).According to one exemplary embodiment, a high-frequency module is proposed which has at least one transmitter circuit and at least one receiver circuit. The transmit circuit and the receiver circuit can be arranged on separate transmit or receive chips in the sense of a separate receiver and transmitter. Alternatively, the transmitter circuit and the receiver circuit can be arranged together on a chip in the sense of a transceiver. The transmission circuit has a signal generator which is designed to generate at least one reference signal with a predetermined signal shape. The signal generator can also be designed to generate the useful signal to be transmitted. In other words, the useful signal to be transmitted and the reference signal can be generated by the same signal generator. While the useful signal to be transmitted is transmitted by the transmitter circuit using a suitable antenna device, the reference signal can be coupled in and out of a signal path before or after the antenna device between the transmitter circuit and the receiver circuit. The signal path can be a line-based or a radio wave-based signal path. According to the invention, the high-frequency module can have a delay element arranged between the transmission circuit and the receiver circuit, which is designed to delay a signal propagation time of the reference signal between the transmission circuit and the receiver circuit, the reference signal on the transmission circuit side being able to be coupled into the delay element and the receiver circuit side being able to be decoupled from the delay element . As mentioned at the beginning, the reference signal has a predetermined signal shape. This signal form of the reference signal can differ from the signal form of the signals that can be regularly received by means of the receiver circuit (e.g. a reflected signal component of the transmitted useful signal). The reference signal can thus be distinguished from the received useful signal components. This reference signal can be an indicator of the functionality of the high-frequency module. If the reference signal is received in the receiver circuit, this indicates that components of the high-frequency module and / or components of a device coupled to the high-frequency module function without errors. However, if the reference signal is not received in the receiver circuit, this indicates that there is a defect. The information that is critical for functional safety that the system has failed can thus be derived. The error can be on the transmission circuit side and / or receiver circuit side. Using optional evaluation or analysis circuits, it can even be possible to determine which component has failed (for example a component of the high-frequency module, the signal processing or a computing error in the processor).

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Verzögerungsglied eine elektrische Signalleitung aufweisen, in die das Referenzsignal Sendeschaltungsseitig einkoppelbar und aus der das Referenzsignal Empfängerschaltungsseitig auskoppelbar ist, wobei deren Länge auf eine gewünschte Signallaufzeitverzögerung des Referenzsignals abgestimmt ist. Elektrische Signalleitungen sind einfach und kostengünstig herstellbar sowie einfach innerhalb des Hochfrequenzmoduls integrierbar. Die Verwendung einer elektrischen Signalleitung zum Erzeugen einer Signallaufzeitverzögerung ist insbesondere für Signale mit niedrigen Frequenzen geeignet. According to one exemplary embodiment, the delay element can have an electrical signal line, into which the reference signal can be coupled on the transmitter circuit side and from which the reference signal can be coupled on the receiver circuit side, the length of which is matched to a desired signal delay time of the reference signal. Electrical signal lines are simple and inexpensive to manufacture and can be easily integrated within the high-frequency module. The use of an electrical signal line to generate a signal delay is particularly suitable for signals with low frequencies.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Verzögerungsglied eine optische Signalleitung aufweisen, in die das Referenzsignal mittels einer elektro-optischen Wandlung Sendeschaltungsseitig einkoppelbar und mittels einer optisch-elektrischen Wandlung Empfängerschaltungsseitig auskoppelbar ist, wobei die Länge der optischen Signalleitung auf eine gewünschte Signallaufzeitverzögerung des Referenzsignals abgestimmt ist. Optische Signalleitungen sind zwar etwas teurer im Vergleich zu elektrischen Signalleitungen. Allerdings weist eine optische Signalleitung deutlich weniger Verluste auf. Das Referenzsignal kann mittels einer optischen Signalleitung sehr verlustarm über große Strecken übertragen werden. Die Verwendung einer optischen Signalleitung zum Erzeugen einer Signallaufzeitverzögerung ist daher insbesondere für Signale mit, im Vergleich zu elektrischen Signalleitungen, mittleren bis hohen Frequenzen geeignet.According to a further exemplary embodiment, the delay element can have an optical signal line, into which the reference signal can be coupled by means of an electro-optical conversion on the transmission circuit side and can be decoupled by means of an optical-electrical conversion on the receiver circuit side, the length of the optical signal line being matched to a desired signal delay time of the reference signal. Optical signal lines are somewhat more expensive than electrical signal lines. However, an optical signal line has significantly fewer losses. The reference signal can be transmitted over long distances with very little loss using an optical signal line. The use of an optical signal line for generating a signal delay is therefore particularly suitable for signals with medium to high frequencies compared to electrical signal lines.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Verzögerungsglied einen SAW (engl.: Surface Acoustic Wave) Leiter zum Leiten von akustischen Oberflächenwellen aufweisen, wobei das Referenzsignal in Form einer akustischen Oberflächenwelle Sendeschaltungsseitig in den SAW-Leiter einkoppelbar und Empfängerschaltungsseitig aus dem SAW-Leiter auskoppelbar ist, und wobei das Referenzsignal bei der Übertragung entlang des SAW-Leiters eine Signallaufzeitverzögerung erfährt. Akustische Oberflächenwellen sind Körperschallwellen, die sich planar auf einer Oberfläche ausbreiten, und mit der Bezeichnung AOW oder SAW abgekürzt werden. Gemäß diesem Ansatz könnte also das Referenzsignal in Form einer akustischen Oberflächenwelle direkt vom Signalgenerator erzeugt, oder mittels einem geeigneten Signalwandler (z.B. Piezokristall) in eine akustische Oberflächenwelle gewandelt werden. Aufgrund der deutlich geringeren Schallgeschwindigkeit gegenüber der Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektromagnetischen Wellen, können unter Verwendung von kleinen Strukturen im Millimeterbereich Referenzlängen im Bereich von mehreren Metern erzeugt werden. Anders ausgedrückt kann ein SAW-Leiter, der Abmessungen im Millimeterbereich aufweist, eine Signallaufzeitverzögerung generieren, die ansonsten bei elektrischen beziehungsweise optischen Signalleitungen nur realisierbar ist, wenn diese Signalleitungen Abmessungen im Meterbereich (z.B. > 10 m) aufwiesen. Die Verwendung eines SAW-Leiters zum Erzeugen einer Signallaufzeitverzögerung ist daher insbesondere für Signale mit, im Vergleich zu elektrischen beziehungsweise optischen Signalleitungen, mittleren bis hohen Frequenzen geeignet. Der SAW-Leiter kann auch als SAW-Leitung bezeichnet werden. Da der SAW-Leiter eine Signallaufzeitverzögerung hervorruft, kann der SAW-Leiter auch als SAW-Verzögerungsleitung bezeichnet werden.According to a further exemplary embodiment, the delay element can have a SAW (Surface Acoustic Wave) conductor for conducting surface acoustic waves, the reference signal in the form of an acoustic surface wave being able to be coupled into the SAW conductor on the transmission circuit side and uncoupling from the SAW conductor on the receiver circuit side, and wherein the reference signal experiences a signal propagation delay when transmitted along the SAW conductor. Acoustic surface waves are structure-borne sound waves that propagate planar on a surface and are abbreviated to AOW or SAW. According to this approach, the reference signal in the form of an acoustic surface wave could be generated directly by the signal generator, or converted into an acoustic surface wave by means of a suitable signal converter (e.g. piezo crystal). Due to the significantly lower speed of sound compared to the speed of propagation of electromagnetic waves, reference lengths in the range of several meters can be generated using small structures in the millimeter range. In other words, a SAW conductor that has dimensions in the millimeter range can generate a signal delay that is otherwise only possible with electrical or optical signal lines if these signal lines had dimensions in the meter range (e.g.> 10 m). The use of a SAW conductor for generating a signal delay is therefore particularly suitable for signals with medium to high frequencies compared to electrical or optical signal lines. The SAW leader can also be referred to as a SAW leader. Since the SAW conductor causes a signal delay, the SAW conductor can also be referred to as a SAW delay line.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Verzögerungsglied eine physische Bauteilkomponente des Hochfrequenzmoduls beinhalten bzw. aufweisen, an der ein von der Sendeschaltung ausgesendetes Signal, insbesondere ein Nutzsignal, reflektierbar und ein reflektierter Anteil des Signals als Referenzsignal von der Empfängerschaltung empfangbar ist. Während bisher leitungsgebundene Signalpfade beschrieben wurden, weist dieses Ausführungsbeispiel einen funkwellenbasierten Signalpfad für das Referenzsignal auf. Beispielsweise könnte eine bekannte Reflektion des Nutzsignals, beispielsweise am Radom, einer Linse, am Gehäuse und dergleichen als Referenzsignal verwendet werden. Anwendungsbedingt kann diese Reflektion stets vorhanden sein, z.B. aufgrund einer festen Anordnung der jeweiligen Bauteilkomponente relativ zur Sendeschaltung bzw. relativ zur Empfängerschaltung. Hierfür sollten die Abmessungen des externen Aufbaus (Gehäuse, Linse, etc.) entsprechend bedacht sein. Es wird in diesem Beispiel also ein reflektierter Anteil des ausgesendeten Nutzsignals als Referenzsignal verwendet. Anhand der geometrischen Abstände zwischen der Bauteilkomponente (an der das Nutzsignal reflektiert wird) und der Sende- bzw. Empfängerschaltung kann die Laufzeit des Signals berechnet werden. Ein mit einer entsprechenden Laufzeitverzögerung empfangenes Signal kann dann eben als das Referenzsignal genutzt werden.According to a further exemplary embodiment, the delay element can contain or have a physical component component of the high-frequency module, on which a signal emitted by the transmitter circuit, in particular a useful signal, can be reflected and a reflected portion of the signal can be received as a reference signal by the receiver circuit. While wire-bound signal paths have been described so far, this exemplary embodiment has a radio wave-based signal path for the reference signal. For example, a known reflection of the useful signal, for example on the radome, a lens, on the housing and the like, could be used as the reference signal. Depending on the application, this reflection can always be present, e.g. due to a fixed arrangement of the respective component component relative to the transmitter circuit or relative to the receiver circuit. The dimensions of the external structure (housing, lens, etc.) should be considered accordingly. In this example, a reflected portion of the transmitted useful signal is used as the reference signal. The transit time of the signal can be calculated on the basis of the geometric distances between the component (on which the useful signal is reflected) and the transmitter or receiver circuit. A signal received with a corresponding delay time can then be used as the reference signal.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Hochfrequenzmodul ein Bestandteil eines Radarsystems sein. Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Hochfrequenzmodul für den Einsatz in einem Dauerstrichradar oder einem frequenzmodulierten Dauerstrichradar. Das erfindungsgemäße Hochfrequenzmodul kann somit ein sich selbst überwachendes Radar schaffen.According to a further exemplary embodiment, the high-frequency module can be part of a radar system. The high-frequency module according to the invention is particularly suitable for use in a continuous wave radar or a frequency-modulated continuous wave radar. The high-frequency module according to the invention can thus create a self-monitoring radar.

Gemäß einem denkbaren Ausführungsbeispiel kann das Hochfrequenzmodul ausgestaltet sein, um Hochfrequenzsignale in einem Frequenzbereich von Zentimeterwellen, also beispielsweise zwischen 3 GHz und 30 GHz, oder in einem Frequenzbereich von Millimeterwellen, also beispielsweise zwischen 30 GHz und 300 GHz, zu senden und/oder zu empfangen. Das Hochfrequenzmodul kann in verschiedenen ISM-Bändern betrieben werden. Besonders interessant sind hierbei die Frequenzbereiche bei 24 GHz und 77 GHz, zum Einsatz des erfindungsgemäßen Hochfrequenzmoduls im Automotive Radar Bereich.According to a conceivable embodiment, the high-frequency module can be designed to receive high-frequency signals in a frequency range of centimeter waves, that is to say, for example, between 3 GHz and 30 GHz, or in a frequency range of millimeter waves, that is, for example between 30 GHz and 300 GHz to send and / or receive. The high-frequency module can be operated in different ISM bands. The frequency ranges at 24 GHz and 77 GHz are particularly interesting here, for use of the high-frequency module according to the invention in the automotive radar range.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Hochfrequenzmodul eine Signalauswertung und eine Steuereinheit aufweisen, wobei die Signalauswertung zum Auswerten eines mittels der Empfängerschaltung empfangenen Empfangsspektrums ausgestaltet ist, und wobei die Steuereinheit, ausgestaltet ist, um eine Fehlfunktion des Hochfrequenzmoduls zu detektieren, wenn das Empfangsspektrum das Sendeschaltungsseitig in das Verzögerungsglied eingekoppelte Referenzsignal nicht enthält. Die Signalauswertung kann also das mittels der Empfängerschaltung empfangene Signalspektrum hinsichtlich des Referenzsignals auswerten. Wenn das Referenzsignal nicht im empfangenen Signalspektrum enthalten ist, dann weist dies auf eine Fehlfunktion des Hochfrequenzmoduls und/oder einer mit dem Hochfrequenzmodul gekoppelten Vorrichtung hin.According to a further exemplary embodiment, the high-frequency module can have a signal evaluation and a control unit, the signal evaluation being designed for evaluating a reception spectrum received by means of the receiver circuit, and the control unit being designed to detect a malfunction of the high-frequency module when the reception spectrum in the transmission circuit side the delay element does not contain the coupled reference signal. The signal evaluation can therefore evaluate the signal spectrum received by means of the receiver circuit with regard to the reference signal. If the reference signal is not contained in the received signal spectrum, then this indicates a malfunction of the high-frequency module and / or a device coupled to the high-frequency module.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung ausgestaltet sein, um bei einer Detektion einer Fehlfunktion ein Warnsignal auszugeben. Das heißt, anstelle von falsch-negativ Ereignissen kann eine Warnung an den Benutzer ausgegeben werden, dem somit mitgeteilt wird, dass das System nicht (mehr) einsatzfähig ist. Diese Warnung kann optisch und/oder akustisch und/oder haptisch erfolgen.According to a further exemplary embodiment, the control device can be designed to output a warning signal when a malfunction is detected. This means that instead of false negative events, a warning can be issued to the user, who is thus informed that the system is no longer operational. This warning can be given optically and / or acoustically and / or haptically.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Steuereinrichtung alternativ oder zusätzlich ausgestaltet sein, um bei einer Detektion einer Fehlfunktion das Hochfrequenzmodul und/oder ein damit gekoppeltes Gerät zu deaktivieren. Die Steuereinrichtung kann also pro-aktiv in das Systemverhalten eingreifen. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Hochfrequenzmodul in einem Umfeldüberwachungs-Radar eines Industrieroboters eingesetzt werden. Sobald eine Fehlfunktion des Hochfrequenzmoduls erkannt wird, kann der Industrieroboter abgeschaltet werden, um Verletzungen oder Zerstörungen von im Umfeld befindlichen Menschen oder Gegenständen zu vermeiden.According to a further exemplary embodiment, the control device can alternatively or additionally be configured to deactivate the high-frequency module and / or a device coupled to it when a malfunction is detected. The control device can therefore intervene proactively in the system behavior. For example, the high-frequency module according to the invention can be used in an environment monitoring radar of an industrial robot. As soon as a malfunction of the high-frequency module is detected, the industrial robot can be switched off in order to avoid injuries or destruction of people or objects in the vicinity.

Gemäß einem denkbaren Ausführungsbeispiel kann das Verzögerungsglied monolithisch mit dem Hochfrequenzmodul integriert sein. Beispielsweise könnten im Falle eines SAW-Leiters die notwendigen SAW-Komponenten direkt als passive Struktur auf einem dem Hochfrequenzmodul zugehörigen Hochfrequenzschaltkreis integriert werden, sodass keine weiteren externen Komponenten erforderlich wären.According to a conceivable embodiment, the delay element can be monolithically integrated with the high-frequency module. For example, in the case of a SAW conductor, the necessary SAW components could be integrated directly as a passive structure on a high-frequency circuit associated with the high-frequency module, so that no further external components would be required.

Gemäß einem weiteren denkbaren Ausführungsbeispiel kann das Verzögerungsglied hybrid als ein vom Hochfrequenzmodul separates Bauteil bereitgestellt sein. Beispielsweise kann eine SAW-Verzögerungsleitung als platzsparende Komponente hybrid neben einem dem Hochfrequenzmodul zugehörigen Hochfrequenzschaltkreis im System aufgebaut werden. Für Frequenzen im Bereich um 100 GHz sind die erforderlichen Strukturgrößen zur Kopplung von akustischen Oberflächenwellen auf der einen Seite so groß, dass sie prozesstechnisch noch hergestellt werden könnten, auf der anderen Seite sind die erforderlichen Leitungslängen so klein, dass sie platzeffizient integriert werden können.According to a further conceivable exemplary embodiment, the delay element hybrid can be provided as a component separate from the high-frequency module. For example, a SAW delay line can be built up as a space-saving hybrid component in addition to a high-frequency circuit associated with the high-frequency module in the system. For frequencies in the 100 GHz range, the required structure sizes for coupling surface acoustic waves are on the one hand so large that they could still be manufactured using process technology, on the other hand the required line lengths are so small that they can be integrated in a space-efficient manner.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Selbstüberwachung eines Hochfrequenzmoduls mit einer Sendeschaltung und einer Empfängerschaltung, wobei das Verfahren unter anderem ein Erzeugen eines Referenzsignals mit einer vorgegebenen Signalform aufweist, wobei das Referenzsignal beispielsweise mittels eines geeigneten Signalgenerators erzeugbar ist. Verfahrensgemäß wird das Referenzsignal Sendeschaltungsseitig in ein zwischen der Sendeschaltung und der Empfängerschaltung angeordnetes Verzögerungsglied eingekoppelt und Empfängerschaltungsseitig aus dem Verzögerungsglied ausgekoppelt, wobei das Verzögerungsglied ausgestaltet ist, um eine Signallaufzeit des Referenzsignals zwischen der Sendeschaltung und der Empfängerschaltung zeitlich zu verzögern.The invention further relates to a method for self-monitoring a high-frequency module with a transmitter circuit and a receiver circuit, the method including generating a reference signal with a predetermined signal shape, the reference signal being able to be generated, for example, by means of a suitable signal generator. According to the method, the reference signal on the transmission circuit side is coupled into a delay element arranged between the transmission circuit and the receiver circuit, and on the receiver circuit side it is coupled out of the delay element, the delay element being designed to delay a signal propagation time of the reference signal between the transmission circuit and the receiver circuit.

Einige Ausführungsbeispiele sind exemplarisch in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend erläutert. Es zeigen

  • 1 eine schematische Ansicht eines Hochfrequenzmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel,
  • 2 eine schematische Ansicht eines Hochfrequenzmoduls gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
  • 3 eine schematische Ansicht eines Hochfrequenzmoduls gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
  • 4 eine schematische Ansicht eines Hochfrequenzmoduls gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
  • 5 ein modellhaftes Empfangsspektrum mit einem Referenzsignal, und
  • 6 ein Blockdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Some exemplary embodiments are shown as examples in the drawing and are explained below. Show it
  • 1 1 shows a schematic view of a high-frequency module according to an exemplary embodiment,
  • 2nd 2 shows a schematic view of a high-frequency module according to a further exemplary embodiment,
  • 3rd 2 shows a schematic view of a high-frequency module according to a further exemplary embodiment,
  • 4th 2 shows a schematic view of a high-frequency module according to a further exemplary embodiment,
  • 5 a model reception spectrum with a reference signal, and
  • 6 a block diagram of a method according to an embodiment.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Figuren näher beschrieben, wobei Elemente mit derselben oder ähnlichen Funktion mit denselben Bezugszeichen versehen sind.Exemplary embodiments are described in more detail below with reference to the figures, wherein Elements with the same or similar function are provided with the same reference symbols.

Verfahrensschritte, die in einem Blockdiagramm dargestellt und mit Bezugnahme auf das selbige erläutert werden, können auch in einer anderen als der abgebildeten beziehungsweise beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Außerdem sind Verfahrensschritte, die ein bestimmtes Merkmal einer Vorrichtung betreffen mit ebendiesem Merkmal der Vorrichtung austauschbar, was ebenso anders herum gilt.Method steps which are shown in a block diagram and explained with reference to the same can also be carried out in a different order than the illustrated or described order. In addition, method steps relating to a specific feature of a device are interchangeable with this feature of the device, which also applies the other way round.

Bei dem erfindungsgemäßen Hochfrequenzmodul kann es sich um ein Hochfrequenzbauteil handeln, welches ausgestaltet ist, um im Hochfrequenzbereich betrieben zu werden. Beispielsweise kann es sich hierbei um einen Transmitter zum Aussenden eines Hochfrequenzsignals, einen Receiver zum Empfangen eines Hochfrequenzsignals oder einen Transceiver zum kombinierten Senden und Empfangen eines Hochfrequenzsignals handeln. Ein mögliches Einsatzgebiet des hierin beschriebenen Hochfrequenzmoduls wird am Beispiel eines Radars, und insbesondere am nicht limitierenden Beispiel eines (frequenzmodulierten) Dauerstrichradars, genannt. Das hierin beschriebene Hochfrequenzmodul ist jedoch auch für andere Hochfrequenz-Anwendungen einsetzbar.The high-frequency module according to the invention can be a high-frequency component which is designed to be operated in the high-frequency range. For example, this can be a transmitter for transmitting a high-frequency signal, a receiver for receiving a high-frequency signal or a transceiver for combined transmission and reception of a high-frequency signal. A possible application of the high-frequency module described here is mentioned using the example of a radar, and in particular using the non-limiting example of a (frequency-modulated) continuous wave radar. However, the high-frequency module described here can also be used for other high-frequency applications.

Im Folgenden werden außerdem ein Nutzsignal sowie ein Referenzsignal beschrieben. Das Nutzsignal repräsentiert ein Signal, welches die beabsichtigte Funktion des Hochfrequenzmoduls sicherstellt, zum Beispiel ein Radarsignal bei einem Radar-Hochfrequenzmodul. Gerade bei frequenzmodulierten Dauerstrich-Radarsystemen kann das Nutzsignal eine vorgegebene Signalform aufweisen. Im Gegensatz zum Nutzsignal ist ein Referenzsignal ein Signal, das zwar ebenfalls eine vorgegebene Signalform aufweist, welches jedoch nicht für die beabsichtigte Funktionsweise des Hochfrequenzmoduls entscheidend ist, sondern für eine weitere Funktion (zum Beispiel eine Selbstüberwachungsfunktion) genutzt werden kann. In einigen Ausführungsbeispielen ist es denkbar, dass das Referenzsignal auf das Nutzsignal aufcodiert wird und die Codierung empfängerseitig überprüft wird. In wiederum anderen Ausführungsbeispielen ist es denkbar, das Nutzsignal, oder zumindest einen (z.B. reflektierten) Anteil des Nutzsignals, als Referenzsignal zu verwenden.A useful signal and a reference signal are also described below. The useful signal represents a signal which ensures the intended function of the high-frequency module, for example a radar signal in the case of a radar high-frequency module. In the case of frequency-modulated continuous wave radar systems in particular, the useful signal can have a predetermined signal shape. In contrast to the useful signal, a reference signal is a signal which also has a predetermined signal form, but which is not decisive for the intended functioning of the high-frequency module, but can be used for another function (for example a self-monitoring function). In some exemplary embodiments, it is conceivable that the reference signal is encoded onto the useful signal and the coding is checked on the receiver side. In still other exemplary embodiments, it is conceivable to use the useful signal, or at least a (e.g. reflected) portion of the useful signal, as a reference signal.

1 zeigt ein Hochfrequenzmodul 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Hochfrequenzmodul 10 weist eine Sendeschaltung 12 und eine Empfängerschaltung 13 auf. Die Sendeschaltung 12 und die Empfängerschaltung 13 können gemeinsam auf ein und demselben Hochfrequenzschaltkreis angeordnet sein. Alternativ können die Sendeschaltung 12 und die Empfängerschaltung 13 jeweils auf unterschiedlichen Hochfrequenzschaltkreisen angeordnet sein. Der Hochfrequenzschaltkreis, beziehungsweise die Hochfrequenzschaltkreise, kann/können ein Teil des Hochfrequenzmoduls 10 sein. 1 shows a high frequency module 10th according to an embodiment. The high frequency module 10th has a transmission circuit 12 and a receiver circuit 13 on. The transmission circuit 12 and the receiver circuit 13 can be arranged together on one and the same high-frequency circuit. Alternatively, the transmission circuit 12 and the receiver circuit 13 each be arranged on different high-frequency circuits. The high-frequency circuit, or the high-frequency circuits, can be part of the high-frequency module 10th be.

Die Sendeschaltung 12 weist einen Signalgenerator 14 auf. Der Signalgenerator 14 ist ausgestaltet, um mindestens ein Referenzsignal 15 mit einer vorgegebenen Signalform zu erzeugen. Das Referenzsignal 15 kann analog oder digital vorliegen. In 1 ist lediglich beispielhaft ein digitales Referenzsignal 15 mit einer bestimmten Bitfolge als vorgegebene Signalform dargestellt.The transmission circuit 12 has a signal generator 14 on. The signal generator 14 is designed to provide at least one reference signal 15 generate with a given waveform. The reference signal 15 can be analog or digital. In 1 is a digital reference signal only as an example 15 represented with a certain bit sequence as a predetermined signal form.

Der Signalgenerator 14 kann aber auch dazu ausgestaltet sein, um das eigentliche Nutzsignal zu erzeugen. Das Nutzsignal kann von der Sendeschaltung 12 mittels einer geeigneten Antennenvorrichtung ausgesendet werden, und in der Umgebung reflektierte Anteile des Nutzsignals können von der Empfängerschaltung 13 mittels einer geeigneten Antennenvorrichtung wieder empfangen werden. Der Signalgenerator 14 kann also sowohl das Nutzsignal als auch das Referenzsignal 15 erzeugen.The signal generator 14 can also be designed to generate the actual useful signal. The useful signal can be from the transmission circuit 12 can be transmitted by means of a suitable antenna device, and portions of the useful signal reflected in the surroundings can be transmitted by the receiver circuit 13 can be received again by means of a suitable antenna device. The signal generator 14 can both the useful signal and the reference signal 15 produce.

Es ist denkbar, dass die Antennenvorrichtung eine Sendeantenne 18 zum Aussenden des Signals sowie eine separate Empfangsantenne 19 zum Empfangen des Signals aufweist. Alternativ wäre es denkbar, dass die Antennenvorrichtung eine einzelne Antenne zum gemeinsamen Senden und Empfangen von Signalen aufweist, wobei in diesem Fall das gesendete Signal und das empfangene Signal intern im Hochfrequenzmodul 10, zum Beispiel nach einem Verzögerungsglied 16, oder extern kombiniert werden könnten.It is conceivable for the antenna device to be a transmitting antenna 18th for transmitting the signal and a separate receiving antenna 19th for receiving the signal. Alternatively, it would be conceivable for the antenna device to have a single antenna for the common transmission and reception of signals, in which case the transmitted signal and the received signal are internal to the high-frequency module 10th , for example after a delay element 16 , or could be combined externally.

Das Hochfrequenzmodul 10 weist ferner ein soeben erwähntes Verzögerungsglied 16 auf. Das Verzögerungsglied 16 ist zwischen der Sendeschaltung 12 und der Empfängerschaltung 13 angeordnet. Das Verzögerungsglied 16 ist ausgestaltet, um eine Signallaufzeit des Referenzsignals 15 zwischen der Sendeschaltung 12 und der Empfängerschaltung 13 zeitlich zu verzögern.The high frequency module 10th also has a delay element just mentioned 16 on. The delay element 16 is between the transmission circuit 12 and the receiver circuit 13 arranged. The delay element 16 is configured to a signal transit time of the reference signal 15 between the transmission circuit 12 and the receiver circuit 13 to delay.

Das Referenzsignal 15 kann demnach vor dem Sendeschaltungsseitigen Aussenden mittels der Antennenvorrichtung 18 in das Verzögerungsglied 16 eingekoppelt werden. Auf der anderen Seite kann das das Verzögerungsglied 16 durchlaufene Referenzsignal 15 Empfängerschaltungsseitig wieder aus dem Verzögerungsglied 16 ausgekoppelt werden. The reference signal 15 can accordingly before the transmission circuit side transmission by means of the antenna device 18th in the delay element 16 be coupled. On the other hand, this can be the delay element 16 passed reference signal 15 On the receiver circuit side again from the delay element 16 be coupled out.

Beim Übertragen des Referenzsignals 15 zwischen der Sendeschaltung 12 und der Empfängerschaltung 13 durchläuft das Referenzsignal 15 das zwischen der Sendeschaltung 12 und der Empfängerschaltung 13 angeordnete Verzögerungsglied 16. Das Verzögerungsglied 16 sorgt für eine Verzögerung der Signallaufzeit des Referenzsignals 15.When transmitting the reference signal 15 between the transmission circuit 12 and the receiver circuit 13 passes through the reference signal 15 that between the transmission circuit 12 and the receiver circuit 13 arranged delay element 16 . The delay element 16 ensures a delay in the signal transit time of the reference signal 15 .

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Verzögerungsglied 16 eine elektrische Signalleitung 17 aufweist, deren Länge auf eine gewünschte Signallaufzeitverzögerung des Referenzsignals 15 abgestimmt ist. 2nd shows an embodiment in which the delay element 16 an electrical signal line 17th has, the length of a desired signal delay time of the reference signal 15 is coordinated.

Das Referenzsignal 15 ist in diesem Falle also ein leitungsgebundenes Signal, das mittels der elektrischen Signalleitung 17 zwischen der Sendeschaltung 12 und der Empfängerschaltung 13 übertragen werden kann. Dies unterscheidet in diesem Ausführungsbeispiel unter anderem das Referenzsignal 15 von dem zuvor beschriebenen Nutzsignal, welches mittels der Antennenvorrichtungen funkwellenbasiert übertragen werden kann.The reference signal 15 is in this case a line-bound signal, which is by means of the electrical signal line 17th between the transmission circuit 12 and the receiver circuit 13 can be transferred. In this exemplary embodiment, this differentiates among other things the reference signal 15 the previously described useful signal, which can be transmitted based on radio waves by means of the antenna devices.

In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel kann die elektrische Signalleitung 17 selbst das Verzögerungsglied 16 bilden, indem die Länge der Signalleitung 17 auf eine gewünschte Signallaufzeitverzögerung des Referenzsignals 15 abgestimmt ist. Um Referenzsignale 15 im Bereich realistischer Szenarien abzubilden, sollte die Länge L der Referenzleitung 17 hoch sein, vorzugsweise bis zu etwa L >10 m. Hochfrequente Signale unterliegen auf diesen Leitungslängen relativ hohen Dämpfungen, weshalb sie in diesem Ausführungsbeispiel mindestens einmalig, vorzugsweise mehrfach, nachverstärkt werden sollten.In the in 2nd The exemplary embodiment shown can be the electrical signal line 17th even the delay element 16 form by the length of the signal line 17th to a desired signal delay of the reference signal 15 is coordinated. To reference signals 15 in the area of realistic scenarios, the length L of the reference line should 17th be high, preferably up to about L> 10 m. High-frequency signals are subject to relatively high attenuations on these line lengths, which is why they should be amplified at least once, preferably several times, in this exemplary embodiment.

Das in 2 abgebildete Ausführungsbeispiel eines Hochfrequenzmoduls 10 weist eine Sendeschaltungsseitig angeordnete Signalverstärkungsvorrichtung 21 auf. Diese Signalverstärkungsvorrichtung 21 kann beispielsweise einen Operationsverstärker (OPV) aufweisen. Die Signalverstärkungsvorrichtung 21 kann, wie hier rein beispielhaft abgebildet ist, zwischen dem Signalgenerator 14 und der Sendeschaltungsseitig angeordneten Antennenvorrichtung 18 angeordnet sein.This in 2nd illustrated embodiment of a high-frequency module 10th has a signal amplification device arranged on the transmission circuit side 21st on. This signal amplification device 21st can have, for example, an operational amplifier (OPV). The signal amplification device 21st can, as shown here purely by way of example, between the signal generator 14 and the antenna device arranged on the transmission circuit side 18th be arranged.

Das Hochfrequenzmodul 10 kann ferner eine Empfängerschaltungsseitig angeordnete Signalverstärkungsvorrichtung 22 aufweisen. Diese Signalverstärkungsvorrichtung 22 kann beispielsweise einen OPV aufweisen. Die Signalverstärkungsvorrichtung 22 kann, wie hier rein beispielhaft abgebildet ist, zwischen der Empfängerschaltungsseitig angeordneten Antennenvorrichtung 19 und einer Frequenzmischvorrichtung 23 angeordnet sein. The high frequency module 10th can furthermore have a signal amplification device arranged on the receiver circuit side 22 exhibit. This signal amplification device 22 can have an OPV, for example. The signal amplification device 22 can, as shown here purely by way of example, between the antenna device arranged on the receiver circuit side 19th and a frequency mixing device 23 be arranged.

Die Frequenzmischvorrichtung 23 kann ein vom Signalgenerator 14 erzeugtes Signal Sendeschaltungsseitig abgreifen und dieses mit einem Empfängerschaltungsseitig anliegenden Signal mischen, um ein gemischtes Ausgangssignal 24 zu erzeugen. Ein Empfängerschaltungsseitig anliegendes Signal kann beispielsweise ein empfangenes Nutzsignal und/oder das Referenzsignal 15 aufweisen.The frequency mixer 23 can one from the signal generator 14 Tapping the generated signal on the transmission circuit side and mixing this with a signal applied to the receiver circuit side to produce a mixed output signal 24th to create. A signal present on the receiver circuit side can, for example, a received useful signal and / or the reference signal 15 exhibit.

In dem in 2 abgebildeten Beispiel kann das Sendeschaltungsseitig anliegende Signal als ein unverstärktes Signal zwischen dem Signalgenerator 14 und der Sendeschaltungsseitig angeordneten Signalverstärkungsvorrichtung 21 abgegriffen werden. Alternativ wäre es aber auch denkbar, dass das Sendeschaltungsseitig anliegende Signal als ein verstärktes Signal zwischen der Sendeschaltungsseitig angeordneten Signalverstärkungsvorrichtung 21 und der Sendeschaltungsseitig angeordneten Antennenvorrichtung 18 abgegriffen wird. Eine solche Anordnung ist beispielhaft in 3 dargestellt.In the in 2nd In the example shown, the signal on the transmission circuit side can be used as an unamplified signal between the signal generator 14 and the signal amplification device arranged on the transmission circuit side 21st be tapped. Alternatively, however, it would also be conceivable for the signal present on the transmission circuit side to be present as an amplified signal between the signal amplification device arranged on the transmission circuit side 21st and the antenna device arranged on the transmission circuit side 18th is tapped. Such an arrangement is exemplified in 3rd shown.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Hochfrequenzmoduls 10 gemäß dem hierin beschriebenen Konzept. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann das Verzögerungsglied 16 eine Signalleitung 17 aufweisen, die zumindest abschnittsweise als eine optische Signalleitung ausgestaltet sein kann. In anderen Worten kann die Signalleitung 17 einen Abschnitt 30 aufweisen, der für die Leitung optischer Signale ausgestaltet ist. Dieser Abschnitt 30 kann beispielsweise optische Glasfasern aufweisen, mit denen das Referenzsignal 15 über große Strecken verlustarm übertragen werden kann. Dazu ist zunächst eine elektro-optische Wandlung nötig, ebenso wie eine elektrisch-optische Rückwandlung am Ende der optischen Signalleitung 30. 3rd shows a further embodiment of a high-frequency module 10th according to the concept described herein. In this embodiment, the delay element 16 a signal line 17th have, which can be configured at least in sections as an optical signal line. In other words, the signal line 17th a section 30th have, which is designed for the line of optical signals. this section 30th can for example have optical glass fibers with which the reference signal 15 can be transmitted over long distances with little loss. First of all, an electro-optical conversion is necessary, as is an electrical-optical reverse conversion at the end of the optical signal line 30th .

Hierfür kann das Hochfrequenzmodul 10 einen elektro-optischen Wandler 31 aufweisen. Der elektro-optische Wandler 31 wandelt das elektrisch vorliegende Referenzsignal 15 in eine optische Signalform um. Das Referenzsignal 15 wird somit Sendeschaltungsseitig in das Verzögerungsglied 16 eingekoppelt. Das gewandelte optische Referenzsignal 15 wird über den optischen Leitungsabschnitt 30 zu einem elektrisch-optischen Wandler 32 übertragen. Der elektrisch-optische Wandler 32 wandelt dann das optische Referenzsignal 15 wieder in eine elektrische Signalform um. Das elektrische Referenzsignal 15 wird dann Empfängerschaltungsseitig aus dem Verzögerungsglied 16 ausgekoppelt.The high-frequency module 10th an electro-optical converter 31 exhibit. The electro-optical converter 31 converts the electrical reference signal 15 into an optical waveform. The reference signal 15 thus becomes the transmission circuit side in the delay element 16 coupled. The converted optical reference signal 15 is over the optical line section 30th to an electro-optical converter 32 transfer. The electrical-optical converter 32 then converts the optical reference signal 15 back into an electrical signal form. The electrical reference signal 15 then becomes the delay circuit on the receiver circuit side 16 uncoupled.

Das Verzögerungsglied 16 kann hier also zumindest den optischen Leitungsabschnitt 30 aufweisen. Optional kann das Verzögerungsglied 16 zusätzlich die elektrische Signalleitung 17 aufweisen. Hierbei kann die optische Signalleitung 30 selbst das Verzögerungsglied 16 bilden, indem die Länge der optischen Signalleitung 30 auf eine gewünschte Signallaufzeitverzögerung des Referenzsignals 15 abgestimmt ist.The delay element 16 can here at least the optical line section 30th exhibit. Optionally, the delay element 16 additionally the electrical signal line 17th exhibit. Here, the optical signal line 30th even the delay element 16 form by the length of the optical signal line 30th to a desired signal delay of the reference signal 15 is coordinated.

Das Referenzsignal 15 ist in diesem Falle ein leitungsgebundenes Signal, das mittels der optischen Signalleitung 30 zwischen der Sendeschaltung 12 und der Empfängerschaltung 13 übertragen werden kann. Dies unterscheidet das Referenzsignal 15 in diesem Ausführungsbeispiel unter anderem von dem oben beschriebenen Nutzsignal, welches mittels der Antennenvorrichtungen funkwellenbasiert übertragen werden kann.The reference signal 15 in this case is a line-bound signal, which is by means of the optical signal line 30th between the Transmission circuit 12 and the receiver circuit 13 can be transferred. This distinguishes the reference signal 15 in this exemplary embodiment, inter alia, from the useful signal described above, which can be transmitted based on radio waves by means of the antenna devices.

Das ausgekoppelte Referenzsignal 15 kann in einen Empfängerschaltungsseitig angeordneten Signalleitungskreis eingekoppelt werden. Beispielsweise kann, wie in 3 dargestellt, das Referenzsignal 15 Empfängerschaltungsseitig zwischen der Empfängerschaltungsseitig angeordneten Antennenvorrichtung 19 und der Empfängerschaltungsseitig angeordneten Signalverstärkungsvorrichtung 22 in den Empfängerschaltungsseitig angeordneten Signalleitungskreis eingekoppelt werden.The decoupled reference signal 15 can be coupled into a signal line circuit arranged on the receiver circuit side. For example, as in 3rd shown, the reference signal 15 On the receiver circuit side, between the antenna device arranged on the receiver circuit side 19th and the signal amplification device arranged on the receiver circuit side 22 be coupled into the signal line circuit arranged on the receiver circuit side.

Gemäß dem in 3 abgebildeten Ausführungsbeispiel kann also das Referenzsignal 15 mittels einer elektro-optischen Wandlung 31 Sendeschaltungsseitig in die optische Signalleitung 30 einkoppelbar und mittels einer optisch-elektrischen Wandlung 32 Empfängerschaltungsseitig aus der optischen Signalleitung 30 auskoppelbar sein, wobei die Länge der optischen Signalleitung 30 auf eine gewünschte Signallaufzeitverzögerung des Referenzsignals 15 abgestimmt ist. Auch Abschnitte, in denen die Signalleitung eine elektrische Leitung 17 aufweist, können zur Signallaufzeitverzögerung des Referenzsignals 15 beitragen, jedoch aufgrund der vergleichsweise höheren Signaldämpfung vorzugsweise in einem geringeren Maße als der optische Abschnitt 30 der Signalleitung. In diesem Ausführungsbeispiel kann also beispielsweise das Verzögerungsglied 16 zumindest den optischen Abschnitt 30 der Signalleitung, und optional weitere elektrische Abschnitte 17 aufweisen.According to the in 3rd The illustrated embodiment can therefore be the reference signal 15 by means of an electro-optical conversion 31 On the transmission circuit side into the optical signal line 30th can be coupled in and by means of an optical-electrical conversion 32 On the receiver circuit side from the optical signal line 30th be decoupled, the length of the optical signal line 30th to a desired signal delay of the reference signal 15 is coordinated. Also sections where the signal line is an electrical line 17th can delay the signal delay of the reference signal 15 contribute, but due to the comparatively higher signal attenuation, preferably to a lesser extent than the optical section 30th the signal line. In this exemplary embodiment, the delay element can, for example 16 at least the optical section 30th the signal line, and optionally other electrical sections 17th exhibit.

In dem in 3 abgebildeten Ausführungsbeispiel kann die zuvor erwähnte Sendeschaltungsseitige Einkopplung des Referenzsignals 15 in das Verzögerungsglied 16 vor der Signalverstärkungsvorrichtung 21 erfolgen. Die Einkopplung vor der Signalverstärkungsvorrichtung 21 ist insbesondere dann von Vorteil, wenn es sich bei der Signalverstärkungsvorrichtung 21 nicht nur um einen Verstärker, sondern sogar um einen Frequenzvervielfacher handelt. Somit kann ein niederfrequenteres Referenzsignal 15 genutzt (verzögert) werden, bei dem die Dämpfung nicht so hoch ist wie bei der Frequenz des Nutzsignals. Allerdings ist dann eine Vervielfachung des Referenzsignals 15 vor dem Auskoppeln aus dem Verzögerungsglied 16 (bzw. Einkoppeln in das Empfangssignal) nötig. Gegenüber den zuvor unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispielen wäre die Signalverstärkungsvorrichtung 21 im Sendepfad jedoch nicht überwacht. Daher sollte die Auskopplung des Signalgenerators 14 für die Frequenzmischvorrichtung 23 nach der Sendeschaltungsseitig angeordneten Signalverstärkungsvorrichtung 21 erfolgen, sodass über den Signalgenerator 14 der Zustand der Sendeschaltungsseitig angeordneten Signalverstärkungsvorrichtung 21 geprüft werden kann. Dies ist ein Unterscheid zu den zuvor unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispielen. Dennoch können diese unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen Merkmale analog auch auf die in den 1 und 2 abgebildeten Ausführungsbeispiele angewendet werden.In the in 3rd illustrated embodiment can the aforementioned transmission circuit coupling of the reference signal 15 in the delay element 16 in front of the signal amplification device 21st respectively. The coupling in front of the signal amplification device 21st is particularly advantageous if it is in the signal amplification device 21st not just an amplifier, but even a frequency multiplier. Thus, a lower-frequency reference signal 15 are used (delayed), in which the attenuation is not as high as for the frequency of the useful signal. However, the reference signal is then multiplied 15 before decoupling from the delay element 16 (or coupling into the received signal) necessary. Compared to the previously with reference to the 1 and 2nd The exemplary embodiments described would be the signal amplification device 21st not monitored in the transmission path. Therefore, the decoupling of the signal generator 14 for the frequency mixer 23 after the signal circuit device arranged on the transmission circuit side 21st take place so that via the signal generator 14 the state of the signal amplification device arranged on the transmission circuit side 21st can be checked. This is a differentiation from the ones previously referred to 1 and 2nd described embodiments. Nevertheless, referring to this 3rd described features analogously to those in the 1 and 2nd illustrated embodiments can be applied.

Die optische Übertragung ist sehr verlustarm. Daher können sehr große Leitungslängen verwendet werden, wodurch wiederum entsprechend große Signallaufzeitverzögerungen generiert werden können.The optical transmission is very low loss. Therefore, very long line lengths can be used, which in turn can generate correspondingly large signal delay delays.

Bei dem in 4 abgebildeten Hochfrequenzmodul 10 ist das Verzögerungsglied 16 zumindest abschnittsweise (und alternativ vollständig) als eine SAW-Verzögerungsleitung 17 zum Leiten von akustischen Oberflächenwellen ausgestaltet.At the in 4th High-frequency module shown 10th is the delay element 16 at least in sections (and alternatively completely) as a SAW delay line 17th designed to conduct surface acoustic waves.

Hier kann das Referenzsignal 15 in Form einer akustischen Oberflächenwelle Sendeschaltungsseitig in die SAW-Verzögerungsleitung 17 eingekoppelt und Empfängerschaltungsseitig aus der SAW-Verzögerungsleitung 17 ausgekoppelt werden, wobei das Referenzsignal 15 bei der Übertragung entlang der SAW-Verzögerungsleitung 17 eine Signallaufzeitverzögerung erfährt. Das Verzögerungsglied 16 zum Verzögern der Signallaufzeit des Referenzsignals 15 kann hierfür beispielsweise zumindest die erwähnte SAW-Verzögerungsleitung 17 aufweisen. Das Referenzsignal 15 ist in diesem Falle wiederum ein leitungsgebundenes Signal, das hier mittels der SAW-Verzögerungsleitung 17 zwischen der Sendeschaltung 12 und der Empfängerschaltung 13 übertragen werden kann. Dies unterscheidet das Referenzsignal 15 in diesem Ausführungsbeispiel unter anderem von dem oben beschriebenen Nutzsignal, welches mittels der Antennenvorrichtungen funkwellenbasiert übertragen werden kann.Here the reference signal 15 in the form of an acoustic surface wave on the transmission circuit side in the SAW delay line 17th coupled in and receiver circuit side from the SAW delay line 17th be coupled out, the reference signal 15 when transmitting along the SAW delay line 17th experiences a signal delay. The delay element 16 to delay the signal transit time of the reference signal 15 can, for example, at least the SAW delay line mentioned 17th exhibit. The reference signal 15 in this case is again a line-bound signal, which is here by means of the SAW delay line 17th between the transmission circuit 12 and the receiver circuit 13 can be transferred. This distinguishes the reference signal 15 in this exemplary embodiment, inter alia, from the useful signal described above, which can be transmitted based on radio waves by means of the antenna devices.

Aufgrund der deutlich geringeren Schallgeschwindigkeit gegenüber der Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektromagnetischen Wellen, können unter Verwendung von kleinen SAW-Strukturen im Millimeterbereich Referenzlängen im Bereich mehrerer Meter erzeugt werden.Due to the significantly lower speed of sound compared to the speed of propagation of electromagnetic waves, reference lengths in the range of several meters can be generated using small SAW structures in the millimeter range.

In dem in 4 abgebildeten Ausführungsbeispiel sind das Hochfrequenzmodul 10 und das Verzögerungsglied 16 monolithisch auf einem gemeinsamen Chip ausgestaltet. Dies ist insbesondere aufgrund der geringen Größe von SAW-Strukturen vorteilhaft realisierbar. Eine monolithische Ausgestaltung des Hochfrequenzmoduls 10 und des Verzögerungsglieds 16 wäre theoretisch auch bei den unter Bezugnahme auf 1 bis 3 diskutierten Ausführungsbeispielen realisierbar. Allerdings wird aufgrund der dort benötigten größeren Leitungslänge (im Vergleich zu SAW-Verzögerungsleitungen 17 in 4) eine hybride Anordnung in der Regel bevorzugt werden, bei welcher das Verzögerungsglied 16 hybrid als ein vom Hochfrequenzmodul 10 separates externes Bauteil (z.B. extern verlaufende elektrische und/oder optische Leitungen 17) realisiert ist.In the in 4th The illustrated embodiment is the high-frequency module 10th and the delay element 16 designed monolithically on a common chip. This can advantageously be achieved in particular due to the small size of SAW structures. A monolithic design of the high-frequency module 10th and the delay element 16 would be theoretically also with reference to 1 to 3rd discussed Realizable embodiments. However, due to the longer cable length required there (compared to SAW delay lines 17th in 4th ) a hybrid arrangement in which the delay element is generally preferred 16 hybrid as one of the high frequency module 10th separate external component (e.g. external electrical and / or optical cables 17th ) is realized.

In 4 ist beispielhaft noch eine Signalauswerteschaltung 40 dargestellt, die im Übrigen auch mit allen anderen Ausführungsbeispielen kombiniert werden kann. Die Signalauswerteschaltung 40 kann eine Signalverstärkungsvorrichtung 41 und/oder einen Analog-Digital-Wandler 42 und/oder eine Recheneinheit 43 (CPU) aufweisen. Die Signalauswerteschaltung 40 dient zum Auswerten eines mittels der Empfängerschaltung 13 empfangenen Empfangsspektrums, welches beispielhaft in 5 dargestellt ist.In 4th is an example of a signal evaluation circuit 40 shown, which can also be combined with all other exemplary embodiments. The signal evaluation circuit 40 can be a signal amplification device 41 and / or an analog-to-digital converter 42 and / or a computing unit 43 (CPU). The signal evaluation circuit 40 is used to evaluate one using the receiver circuit 13 received reception spectrum, which is exemplified in 5 is shown.

Das Empfangsspektrum 50 ist hier als ein analoges Signalspektrum mit zwei deutlich ausgeprägten Maxima 51, 52 dargestellt. Ein erstes Maximum 51 kann beispielsweise einen Signalanteil eines mittels der Empfängerschaltungsseitig angeordneten Antennenvorrichtung 19 empfangenen Nutzsignals repräsentieren. Ein zweites Maximum 52 kann beispielsweise das mittels des Verzögerungsglieds 16 verzögert zwischen der Sendeschaltung 12 und der Empfängerschaltung 13 übertragene Referenzsignal 15 repräsentieren.The reception spectrum 50 is here as an analog signal spectrum with two distinct maxima 51 , 52 shown. A first maximum 51 can, for example, a signal portion of an antenna device arranged on the receiver circuit side 19th represent received useful signal. A second maximum 52 can, for example, by means of the delay element 16 delays between the transmission circuit 12 and the receiver circuit 13 transmitted reference signal 15 represent.

Die Signalauswerteschaltung 40 kann dieses Empfangsspektrum 50 auswerten und überprüfen, ob das Referenzsignal 15 in dem Empfangsspektrum 50 vorhanden ist. Optional kann die Signalauswerteschaltung 40 zusätzlich überprüfen, ob die Amplitude des empfangenen Referenzsignals 15 mit der bekannten Amplitude des ausgesendeten Referenzsignals 15 übereinstimmt. Ist das Referenzsignal 15 im Empfangsspektrum 50 nicht vorhanden, so kann eine Störung beziehungsweise Fehlfunktion detektiert werden.The signal evaluation circuit 40 can this reception spectrum 50 evaluate and check whether the reference signal 15 in the reception spectrum 50 is available. Optionally, the signal evaluation circuit 40 additionally check whether the amplitude of the received reference signal 15 with the known amplitude of the transmitted reference signal 15 matches. Is the reference signal 15 in the reception spectrum 50 not present, a malfunction or malfunction can be detected.

Die Signalauswerteschaltung 40 kann also demnach ausgestaltet sein, um eine Fehlfunktion des Hochfrequenzmoduls 10 zu detektieren, wenn das Empfangsspektrum 50 das Empfängerschaltungsseitig aus der Signalleitung 17 ausgekoppelte Referenzsignal 15 nicht enthält.The signal evaluation circuit 40 can therefore be designed to malfunction the high-frequency module 10th to detect when the reception spectrum 50 the receiver circuit side from the signal line 17th decoupled reference signal 15 does not contain.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Signalauswerteschaltung 40 ausgestaltet sein, um bei einer Detektion einer Fehlfunktion ein Warnsignal auszugeben. Dies kann ein optisches und/oder akustisches und/oder haptisches Warnsignal sein.According to a further exemplary embodiment, the signal evaluation circuit 40 be configured to output a warning signal when a malfunction is detected. This can be an optical and / or acoustic and / or haptic warning signal.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Signalauswerteschaltung 40 ausgestaltet sein, um bei einer Detektion einer Fehlfunktion das Hochfrequenzmodul 10 und/oder ein damit gekoppeltes Gerät 45 zu deaktivieren. Beispielsweise kann das Hochfrequenzmodul 10 mit einer Steuerung 44 für das Gerät 45 verbunden sein. Das Gerät 45 ist in 4 lediglich beispielhaft als ein Industrieroboter gezeigt. Sofern also die Signalauswerteschaltung 40 eine Fehlfunktion erkennt, kann sie die Steuerung 44 dazu veranlassen, den Industrieroboter 45 zu deaktivieren.According to a further exemplary embodiment, the signal evaluation circuit 40 be configured to the high-frequency module when a malfunction is detected 10th and / or a device coupled to it 45 to deactivate. For example, the high-frequency module 10th with a controller 44 for the device 45 be connected. The device 45 is in 4th shown only by way of example as an industrial robot. So if the signal evaluation circuit 40 If a malfunction is detected, the controller can 44 cause the industrial robot 45 to deactivate.

Das erfindungsgemäße Konzept erlaubt somit also eine Selbstüberwachung des Hochfrequenzmoduls 10 unter Verwendung des Referenzsignals 15. Diese Selbstüberwachung beinhaltet, dass das Referenzsignal 15 aus- und wieder eingekoppelt wird. Zwischendrin wird das Referenzsignal 15 verzögert, indem es durch das Verzögerungsglied 16 (z.B. eine Signalleitung 17 mit bekannter Länge) geleitet wird. Dieser Ansatz bietet die Möglichkeit, dass alle Komponenten des Hochfrequenzmoduls 10, und/oder eines damit gekoppelten Geräts, auf ihre Funktionsfähigkeit hin untersucht werden können. Darüber hinaus können alle weiteren Komponenten in der Signalauswertung 40 bis hin zum Prozessor 43 überwacht werden.The concept according to the invention thus allows self-monitoring of the high-frequency module 10th using the reference signal 15 . This self-monitoring implies that the reference signal 15 is coupled out and in again. In between is the reference signal 15 delayed by it through the delay element 16 (e.g. a signal line 17th with known length) is conducted. This approach offers the possibility that all components of the high frequency module 10th , and / or a device coupled to it, can be examined for their functionality. In addition, all other components can be used in signal evaluation 40 right down to the processor 43 be monitored.

Die erfindungsgemäße Laufzeitverzögerung des Referenzsignals 15, welche mittels des Verzögerungsglieds 16 erreichbar ist, bietet insbesondere die folgenden zwei Vorteile. Würde das Referenzsignal 15 auf dem Hochfrequenzmodul 10 direkt vom Sende- auf den Empfangskanal gekoppelt werden, dann wäre, zumindest bei einem frequenzmodulierten Dauerstrichradar, die Frequenz des Referenzsignals 15 aufgrund der geringen Signallaufzeit sehr klein und könnte daher möglicher Weise nicht ausreichend vom DC-Anteil des Ausgangssignals der Frequenzmischvorrichtung 23 getrennt werden. Mit der mittels des Verzögerungsglieds 16 realisierbaren Verzögerung hingegen kann das Referenzsignal 15 zu nahezu jeder beliebigen Frequenz im Spektrum verschoben werden. Ferner kann das Referenzsignal 15 bei Radaren, welche im Nahbereich arbeiten, aus dem Arbeitsbereich des Radars herausgeschoben werden, um nicht reale Ziele zu überlagern.The delay time of the reference signal according to the invention 15 which by means of the delay element 16 achievable offers the following two advantages in particular. Would the reference signal 15 on the high frequency module 10th are coupled directly from the transmit to the receive channel, then the frequency of the reference signal would be, at least with a frequency-modulated continuous wave radar 15 due to the short signal delay very small and could therefore possibly not be sufficient of the DC component of the output signal of the frequency mixing device 23 be separated. With the by means of the delay element 16 Realizable delay, however, can be the reference signal 15 can be shifted to almost any frequency in the spectrum. Furthermore, the reference signal 15 in the case of radars which work in the close range, are pushed out of the working range of the radar in order not to overlay real targets.

Prinzipiell kann das Hochfrequenzmodul 10 ein Bestandteil eines Radarsystems sein. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Umfelderkennungs-Radarsystem bei Industrierobotern handeln. Weitere denkbare Einsatzgebiete wären Radarsysteme im Automobilbereich sowie in der Luft- und Raumfahrttechnik. Bevorzugt kann das Hochfrequenzmodul 10 hierbei ein Bestandteil eines Dauerstrichradars beziehungsweise eines frequenzmodulierten Dauerstrichradars sein.In principle, the high-frequency module 10th be part of a radar system. This can be, for example, an environment detection radar system in industrial robots. Other conceivable areas of application would be radar systems in the automotive sector and in aerospace technology. The high-frequency module can preferably 10th be part of a continuous wave radar or a frequency-modulated continuous wave radar.

Das Hochfrequenzmodul 10 kann hierbei insbesondere ausgestaltet sein, um Hochfrequenzsignale in einem Frequenzbereich von Zentimeterwellen, also beispielsweise zwischen 3 GHz und 30 GHz, oder in einem Frequenzbereich von Millimeterwellen, also beispielsweise zwischen 30 GHz und 300 GHz, zu senden und/oder zu empfangen. Das Hochfrequenzmodul 10 kann in verschiedenen ISM-Bändern betrieben werden. Besonders interessant sind hierbei die Frequenzbereiche bei 24 GHz und 77 GHz, zum Einsatz des erfindungsgemäßen Hochfrequenzmoduls 10 im Automotive Radar Bereich. The high frequency module 10th can in this case be designed in particular to transmit and / or receive high-frequency signals in a frequency range of centimeter waves, for example between 3 GHz and 30 GHz, or in a frequency range of millimeter waves, for example between 30 GHz and 300 GHz. The high frequency module 10th can be operated in different ISM bands. Of particular interest here are the frequency ranges at 24 GHz and 77 GHz for using the high-frequency module according to the invention 10th in the automotive radar area.

Wie es beispielhaft in den 2 und 3 abgebildet ist, kann das Verzögerungsglied 16 zumindest abschnittsweise hybrid als ein vom Chip des Hochfrequenzmoduls 10 externes Bauteil ausgestaltet sein. Dies betrifft insbesondere das in 3 gezeigte Ausführungsbeispiel, bei welchem das Verzögerungsglied 16 zumindest einen optischen Abschnitt 30 aufweist, der extern, d.h. vom Chip des Hochfrequenzmoduls 10 separat, ausgeführt sein kann.As exemplified in the 2nd and 3rd is shown, the delay element 16 hybrid at least in sections as one from the chip of the high-frequency module 10th external component be designed. This applies in particular to that in 3rd shown embodiment, in which the delay element 16 at least one optical section 30th has the external, ie from the chip of the high-frequency module 10th separately, can be executed.

Aber auch bei dem in 4 abgebildeten Ausführungsbeispiel wäre es denkbar, dass die SAW-Verzögerungsleitung 17 als platzsparende Komponente hybrid neben dem Chip des Hochfrequenzmoduls 10 im System aufgebaut ist. Insbesondere für Frequenzen im Bereich um 100 GHz sind die erforderlichen SAW-Strukturgrößen zur Kopplung von akustischen Oberflächenwellen auf der einen Seite so groß, dass sie prozesstechnisch noch hergestellt werden können, auf der anderen Seite sind die erforderlichen Leitungslängen so klein, dass sie platzeffizient integriert werden können.But also with the in 4th illustrated embodiment, it would be conceivable that the SAW delay line 17th as a space-saving component hybrid next to the chip of the high-frequency module 10th is built in the system. In particular for frequencies in the 100 GHz range, the required SAW structure sizes for coupling surface acoustic waves are so large on the one hand that they can still be manufactured using process technology, and on the other hand the required cable lengths are so small that they can be integrated efficiently can.

Alternativ könnten insbesondere SAW-Komponenten direkt als passive Struktur auf dem Chip des Hochfrequenzmoduls 10 integriert sein. Eine monolithische Integration des Verzögerungsglieds 16 mit dem Chip des Hochfrequenzmoduls 10 wäre aber auch bei den anderen Ausführungsbeispielen durchaus denkbar. Elektrische Signalleitungen 17 könnten beispielsweise mäanderförmig integriert werden, um eine möglichst große Leitungslänge bei gleichzeitig geringem Platzbedarf auf dem Chip des Hochfrequenzmoduls 10 zu realisieren.Alternatively, SAW components in particular could be used directly as a passive structure on the chip of the high-frequency module 10th be integrated. A monolithic integration of the delay element 16 with the chip of the high frequency module 10th would also be conceivable in the other exemplary embodiments. Electrical signal lines 17th could, for example, be integrated in a meandering manner in order to have the longest possible line length while at the same time taking up little space on the chip of the high-frequency module 10th to realize.

6 zeigt ein Blockdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel, wobei dieses Verfahren zur Selbstüberwachung eines Hochfrequenzmoduls 10 mit einer Sendeschaltung 12 und einer Empfängerschaltung 13 vorgesehen ist. 6 shows a block diagram of a method according to an embodiment, this method for self-monitoring a high-frequency module 10th with a transmission circuit 12 and a receiver circuit 13 is provided.

In Block 601 wird ein Referenzsignal 15 mit einer vorgegebenen Signalform erzeugt.In block 601 becomes a reference signal 15 generated with a predetermined waveform.

In Block 602 wird das Referenzsignal 15 Sendeschaltungsseitig in ein zwischen der Sendeschaltung 12 und der Empfängerschaltung 13 angeordnetes Verzögerungsglied 16 eingekoppelt. Außerdem wird das Referenzsignal 15 Empfängerschaltungsseitig aus dem Verzögerungsglied 16 ausgekoppelt. Dabei ist das Verzögerungsglied 16 ausgestaltet, um eine Signallaufzeit des Referenzsignals 15 zwischen der Sendeschaltung 12 und der Empfängerschaltung 13 zeitlich zu verzögern.In block 602 becomes the reference signal 15 On the transmission circuit side in between the transmission circuit 12 and the receiver circuit 13 arranged delay element 16 coupled. In addition, the reference signal 15 Receiver circuit side of the delay element 16 uncoupled. Here is the delay element 16 configured to a signal transit time of the reference signal 15 between the transmission circuit 12 and the receiver circuit 13 to delay.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Verfahren ein Auswerten eines mittels der Empfängerschaltung 13 empfangenen Empfangsspektrums 50 aufweisen, sowie ein Detektieren einer Fehlfunktion des Hochfrequenzmoduls 10, wenn das Empfangsspektrum 50 das Sendeschaltungsseitig in das Verzögerungsglied 16 eingekoppelte Referenzsignal 15 nicht enthält.According to one exemplary embodiment, the method can evaluate an analysis using the receiver circuit 13 received reception spectrum 50 have, and detecting a malfunction of the radio frequency module 10th when the reception spectrum 50 the transmission circuit side in the delay element 16 coupled reference signal 15 does not contain.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann bei einer Detektion einer Fehlfunktion ein Warnsignal ausgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann bei einer Detektion einer Fehlfunktion des Hochfrequenzmoduls 10 und/oder ein mit dem Hochfrequenzmodul 10 gekoppeltes Gerät 45 deaktiviert werden.According to a further exemplary embodiment, a warning signal can be output when a malfunction is detected. Alternatively or additionally, a malfunction of the high-frequency module can be detected 10th and / or one with the high frequency module 10th paired device 45 be deactivated.

Nachfolgend soll die Erfindung nochmals in anderen Worten kurz zusammengefasst werden:

  • Das hierin beschriebene Konzept sieht eine Möglichkeit der Selbstüberwachung von Hochfrequenzmodulen 10 vor, die beispielsweise in Radarsystem verwendet werden können. Das Konzept sieht vor, ein Referenzsignal 15 aus- und wieder einzukoppeln und die Laufzeit des Referenzsignals 15 zwischendrin zeitlich zu verzögern, indem es auf einer Leitung 17 bekannter Länge geführt wird.
The invention is briefly summarized below in other words:
  • The concept described here provides a way of self-monitoring high-frequency modules 10th before, which can be used for example in radar systems. The concept provides for a reference signal 15 uncoupling and re-coupling and the transit time of the reference signal 15 Delay in between by being on a line 17th known length is performed.

So zeigt beispielsweise 2 ein Ausführungsbeispiel für ein Systemkonzept eines selbstüberwachenden Radars, bei dem ein Referenzsignal 15 erzeugt wird. Um Referenzsignale 15 im Bereich realistischer Szenarien abzubilden, sollte die Länge L der Referenzleitung 17 sehr hoch sein (bis zu L > 10 m). Hochfrequente Signale unterliegen auf diesen Leitungslängen hohen Dämpfungen, sodass sie mehrfach nachverstärkt werden sollten.For example, shows 2nd an embodiment of a system concept of a self-monitoring radar, in which a reference signal 15 is produced. To reference signals 15 in the area of realistic scenarios, the length L of the reference line should 17th be very high (up to L> 10 m). High-frequency signals are subject to high attenuation on these cable lengths, so they should be amplified several times.

Eine Alternative bieten optische Glasfasern 30, mit denen das Referenzsignal 15 über große Strecken verlustarm übertragen werden kann. Dazu ist zunächst eine elektro-optische Wandlung 31 vorgesehen, ebenso wie die optisch-elektrische Rückwandlung 32 am Ende der Glasfaser 30. In Frequenzbereichen bis zu 100 GHz stehen entsprechend schnelle elektro-optische Wandler 31, 32 zur Verfügung, um das Referenzsignal 15 auf die Glasfaser 30 zu bringen. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Systemkonzepts eines selbstüberwachenden Radars, bei dem das Referenzsignal 15 extern mittels einer optischen Glasfaser 30 verzögert wird.Optical fibers offer an alternative 30th with which the reference signal 15 can be transmitted over long distances with little loss. First of all there is an electro-optical conversion 31 provided, as well as the optical-electrical back conversion 32 at the end of the fiber 30th . Correspondingly fast electro-optical converters are located in frequency ranges up to 100 GHz 31 , 32 available to the reference signal 15 on the fiber 30th bring to. 3rd shows an embodiment of a system concept of a self-monitoring radar, in which the reference signal 15 externally using an optical fiber 30th is delayed.

Als Alternative können im System vorhandene niederfrequentere Signale als Referenz genutzt werden. Es wäre demnach auch denkbar, als Referenzsignal eine bekannte Reflektion des Nutzsignals (z.B. am Radom, einer Linse, am Gehäuse,...) zu verwenden, die anwendungsbedingt immer vorhanden sein muss und diese im Spektrum zu prüfen. Dafür müsste der externe Aufbau (Gehäuse,...) entsprechend bedacht sein. Das wäre dann wie eine externe Verzögerung (2), nur eben nicht leitungsgebunden. Das heißt, der Signalpfad wäre nicht leitungsbasiert, sondern funkwellenbasiert.As an alternative, existing low-frequency signals in the system can be used as a reference. It would therefore also be conceivable to use a known reflection of the useful signal (for example on the radome, a lens, on the housing, etc.) as a reference signal, which must always be present depending on the application and to check this in the spectrum. The external structure (housing, ...) would have to be considered accordingly. That would be like an external delay ( 2nd ), just not wired. This means that the signal path would not be line-based, but radio wave-based.

4 zeigt einen weiteren Ansatz, bei dem das Referenzsignal 15 mithilfe von akustischen Oberflächenwellen (SAW) Verzögerungsleitungen 17 erzeugt wird. Aufgrund der deutlich geringeren Schallgeschwindigkeit gegenüber der Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektromagnetischen Wellen, können mithilfe von kleinen Strukturen im mm-Bereich Referenzlängen im Bereich mehrerer Meter erzeugt werden. Vielmehr können SAW-Komponenten direkt als passive Struktur auf einem dem Hochfrequenzmodul 10 zugehörigen Hochfrequenzschaltkreis 11 integriert werden, sodass keine weiteren externen Komponenten erforderlich sind. 4 zeigt diesbezüglich, rein beispielhaft, ein Systemkonzept eines selbstüberwachenden Radars, mit auf dem Hochfrequenzschaltkreis 11 enthaltener Referenzsignalerzeugung. 4th shows another approach in which the reference signal 15 using surface acoustic waves (SAW) delay lines 17th is produced. Due to the significantly lower speed of sound compared to the propagation speed of electromagnetic waves, reference lengths in the range of several meters can be generated using small structures in the mm range. Rather, SAW components can be used directly as a passive structure on a high-frequency module 10th associated high frequency circuit 11 be integrated so that no additional external components are required. 4th shows in this respect, purely by way of example, a system concept of a self-monitoring radar on the high-frequency circuit 11 included reference signal generation.

Alternativ kann die SAW-Verzögerungsleitung 17 als platzsparende Komponente hybrid neben dem Hochfrequenzschaltkreis 11 im System aufgebaut werden. Für Frequenzen im Bereich um 100 GHz sind die erforderlichen Strukturgrößen zur Kopplung von akustischen Oberflächenwellen auf der einen Seite so groß, dass sie prozesstechnisch noch hergestellt werden können, auf der anderen Seite sind die erforderlichen Leitungslängen klein. Dieser Ansatz bietet nicht nur die Möglichkeit, dass alle Komponenten auf dem Hochfrequenzschaltkreis 11 auf ihre Funktionsfähigkeit hin untersucht werden, es werden vielmehr auch alle weiteren Komponenten in der Signalauswertung 40 bis hin zum Prozessor 43 überwacht.Alternatively, the SAW delay line 17th as a space-saving hybrid component next to the high-frequency circuit 11 be built in the system. For frequencies in the range around 100 GHz, the structure sizes required for coupling surface acoustic waves are on the one hand so large that they can still be manufactured using process technology, and on the other hand the required line lengths are small. This approach not only offers the possibility of having all components on the high frequency circuit 11 are checked for their functionality, rather all other components in the signal evaluation 40 right down to the processor 43 supervised.

Die Signalauswertung 40 dient zur Auswertung des Empfangsspektrums 50, welches beispielhaft in 5 dargestellt ist. 5 zeigt ein modellhaftes Spektrum 50 eines sich selbstüberwachenden Radars nach dem hierin beschriebenen Konzept. Solange das bekannte Referenzsignal 15 im Spektrum 50 mit der erwarteten Leistung enthalten ist, funktionieren alle Komponenten wie erwartet.The signal evaluation 40 is used to evaluate the reception spectrum 50 , which is exemplified in 5 is shown. 5 shows a model spectrum 50 a self-monitoring radar according to the concept described here. As long as the known reference signal 15 in the spectrum 50 with the expected performance included, all components work as expected.

Ist das bekannte Referenzsignal 15 im Spektrum 50 nicht enthalten, wird eine Fehlfunktion des Radars detektiert. Es kann primär die für die funktionale Sicherheit entscheidende Information erkannt werden, dass das System ausgefallen ist. Mit geeignetem zusätzlichen Schaltungs- bzw. Apparaturaufwand kann sogar noch unterschieden werden, welche Komponente ausgefallen ist (etwa eine Komponente auf dem Hochfrequenzschaltkreis 11, der Signalverarbeitung 40 oder ein Rechenfehler im Prozessor 43).Is the known reference signal 15 in the spectrum 50 not included, a malfunction of the radar is detected. It is primarily the information that is crucial for functional safety that the system has failed can be recognized. With suitable additional circuitry or equipment, it is even possible to differentiate which component has failed (for example a component on the high-frequency circuit 11 , signal processing 40 or a calculation error in the processor 43 ).

Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.Although some aspects have been described in connection with a device, it goes without saying that these aspects also represent a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device can also be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Analogously, aspects that have been described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or details or feature of a corresponding device.

Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder einer elektronischen Schaltung durchgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.Some or all of the method steps can be performed by a hardware apparatus (or using a hardware apparatus) such as a microprocessor, a programmable computer, or an electronic circuit. In some embodiments, some or more of the most important process steps can be performed by such an apparatus.

Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software oder zumindest teilweise in Hardware oder zumindest teilweise in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer BluRay Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.Depending on the specific implementation requirements, exemplary embodiments of the invention can be implemented in hardware or in software or at least partially in hardware or at least partially in software. The implementation can be carried out using a digital storage medium, for example a floppy disk, a DVD, a BluRay disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or a FLASH memory, a hard disk or another magnetic or optical Be carried out memory on which electronically readable control signals are stored, which can cooperate with a programmable computer system or cooperate in such a way that the respective method is carried out. The digital storage medium can therefore be computer-readable.

Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.Some exemplary embodiments according to the invention thus comprise a data carrier which has electronically readable control signals which are able to interact with a programmable computer system in such a way that one of the methods described herein is carried out.

Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft.In general, exemplary embodiments of the present invention can be implemented as a computer program product with a program code, the program code being effective to carry out one of the methods when the computer program product runs on a computer.

Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.The program code can, for example, also be stored on a machine-readable carrier.

Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinen-lesbaren Träger gespeichert ist. Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.Other embodiments include the computer program for performing one of the methods described herein, the computer program being stored on a machine-readable medium. In other words, an exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described here when the computer program runs on a computer.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist. Der Datenträger oder das digitale Speichermedium oder das computerlesbare Medium sind typischerweise greifbar und/oder nicht flüchtig.A further exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program for carrying out one of the methods described herein is recorded. The data carrier or the digital storage medium or the computer-readable medium are typically tangible and / or non-volatile.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.A further exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals which represents the computer program for performing one of the methods described herein. The data stream or the sequence of signals can, for example, be configured to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.Another exemplary embodiment includes a processing device, for example a computer or a programmable logic component, which is configured or adapted to carry out one of the methods described herein.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.Another embodiment includes a computer on which the computer program for performing one of the methods described herein is installed.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.A further exemplary embodiment according to the invention comprises a device or a system which is designed to transmit a computer program for carrying out at least one of the methods described herein to a receiver. The transmission can take place electronically or optically, for example. The receiver can be, for example, a computer, a mobile device, a storage device or a similar device. The device or the system can comprise, for example, a file server for transmitting the computer program to the recipient.

Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.In some embodiments, a programmable logic device (e.g., a field programmable gate array, an FPGA) can be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In some embodiments, a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform one of the methods described herein. In general, in some embodiments, the methods are performed by any hardware device. This can be a universally usable hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the method, such as an ASIC.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.The above-described embodiments are merely illustrative of the principles of the present invention. It is to be understood that modifications and variations in the arrangements and details described herein will be apparent to those skilled in the art. Therefore, it is intended that the invention be limited only by the scope of the following claims and not by the specific details presented with the description and explanation of the embodiments herein.

Claims (15)

Hochfrequenzmodul (10) mit einer Sendeschaltung (12) und einer Empfängerschaltung (13), wobei die Sendeschaltung (12) einen Signalgenerator (14) aufweist, der ausgestaltet ist, um mindestens ein Referenzsignal (15) mit einer vorgegebenen Signalform zu erzeugen, und einem zwischen der Sendeschaltung (12) und der Empfängerschaltung (13) angeordneten Verzögerungsglied (16), das ausgestaltet ist, um eine Signallaufzeit des Referenzsignals (15) zwischen der Sendeschaltung (12) und der Empfängerschaltung (13) zeitlich zu verzögern, wobei das Referenzsignal (15) Sendeschaltungsseitig in das Verzögerungsglied (16) einkoppelbar und Empfängerschaltungsseitig aus dem Verzögerungsglied (16) auskoppelbar ist.High frequency module (10) with a transmission circuit (12) and a receiver circuit (13), wherein the transmission circuit (12) has a signal generator (14) which is designed to generate at least one reference signal (15) with a predetermined signal shape, and a delay element (16) arranged between the transmitter circuit (12) and the receiver circuit (13), which is designed to delay a signal propagation time of the reference signal (15) between the transmitter circuit (12) and the receiver circuit (13), the reference signal (15) The transmitter circuit side can be coupled into the delay element (16) and the receiver circuit side can be coupled out of the delay element (16). Hochfrequenzmodul (10) nach Anspruch 1, wobei das Verzögerungsglied (16) eine elektrische Signalleitung (17) aufweist, in die das Referenzsignal (15) Sendeschaltungsseitig einkoppelbar und aus der das Referenzsignal (15) Empfängerschaltungsseitig auskoppelbar ist, wobei die Länge der elektrischen Signalleitung (17) auf eine gewünschte Signallaufzeitverzögerung des Referenzsignals (15) abgestimmt ist.High frequency module (10) after Claim 1 , wherein the delay element (16) has an electrical signal line (17) into which the reference signal (15) can be coupled in on the transmission circuit side and from which the reference signal (15) can be decoupled on the receiver circuit side, the length of the electrical signal line (17) being matched to a desired signal delay of the reference signal (15). Hochfrequenzmodul (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verzögerungsglied (16) eine optische Signalleitung (30) aufweist, in die das Referenzsignal (15) mittels einer elektro-optischen Wandlung (31) Sendeschaltungsseitig einkoppelbar und aus der das Referenzsignal (15) mittels einer optisch-elektrischen Wandlung (32) Empfängerschaltungsseitig auskoppelbar ist, wobei die Länge der optischen Signalleitung (30) auf eine gewünschte Signallaufzeitverzögerung des Referenzsignals (15) abgestimmt ist.High frequency module (10) after Claim 1 or 2nd , wherein the delay element (16) has an optical signal line (30) into which the reference signal (15) can be coupled by means of an electro-optical conversion (31) on the transmission circuit side and from which the reference signal (15) can be coupled by means of an optical-electrical conversion (32) Can be decoupled on the receiver circuit side, the length of the optical signal line (30) being matched to a desired signal delay of the reference signal (15). Hochfrequenzmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verzögerungsglied (16) eine SAW-Verzögerungsleitung (17) zum Leiten von akustischen Oberflächenwellen aufweist, wobei das Referenzsignal (15) in Form einer akustischen Oberflächenwelle Sendeschaltungsseitig in die SAW-Verzögerungsleitung (17) einkoppelbar und Empfängerschaltungsseitig aus der SAW-Verzögerungsleitung (17) auskoppelbar ist, und wobei das Referenzsignal (15) bei der Übertragung entlang der SAW-Verzögerungsleitung (17) eine Signallaufzeitverzögerung erfährt.High-frequency module (10) according to one of the Claims 1 to 3rd , The delay element (16) has a SAW delay line (17) for conducting surface acoustic waves, the reference signal (15) in the form of an acoustic surface wave being able to be coupled into the SAW delay line (17) on the transmission circuit side and receiving circuit side from the SAW delay line ( 17) can be decoupled, and the reference signal (15) experiences a signal propagation delay during transmission along the SAW delay line (17). Hochfrequenzmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verzögerungsglied (16) eine physische Bauteilkomponente des Hochfrequenzmoduls (10) aufweist, an der ein von der Sendeschaltung (12) ausgesendetes Signal reflektierbar und ein reflektierter Anteil des Signals als Referenzsignal (15) von der Empfängerschaltung (13) empfangbar ist.High-frequency module (10) according to one of the Claims 1 to 4th The delay element (16) has a physical component of the high-frequency module (10), on which a signal emitted by the transmission circuit (12) can be reflected and a reflected portion of the signal can be received as a reference signal (15) by the receiver circuit (13). Hochfrequenzmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Hochfrequenzmodul (10) ein Bestandteil eines Radarsystems, und insbesondere eines Dauerstrichradars oder eines frequenzmodulierten Dauerstrichradars, ist.High-frequency module (10) according to one of the Claims 1 to 5 , wherein the radio frequency module (10) is a component of a radar system, and in particular a continuous wave radar or a frequency modulated continuous wave radar. Hochfrequenzmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend eine Signalauswerteschaltung (40) zum Auswerten eines mittels der Empfängerschaltung (13) empfangenen Empfangsspektrums (50), wobei die Signalauswerteschaltung (40) ausgestaltet ist, um eine Fehlfunktion des Hochfrequenzmoduls (10) zu detektieren, wenn das Empfangsspektrum (50) das Sendeschaltungsseitig in das Verzögerungsglied (16) eingekoppelte Referenzsignal (15) nicht enthält.High-frequency module (10) according to one of the Claims 1 to 6 comprising a signal evaluation circuit (40) for evaluating a reception spectrum (50) received by means of the receiver circuit (13), the signal evaluation circuit (40) being designed to detect a malfunction of the radio-frequency module (10) when the reception spectrum (50) on the transmission circuit side not included in the delay element (16) coupled reference signal (15). Hochfrequenzmodul (10) nach Anspruch 7, wobei die Signalauswerteschaltung (40) ausgestaltet ist, um bei einer Detektion einer Fehlfunktion ein Warnsignal auszugeben.High frequency module (10) after Claim 7 , wherein the signal evaluation circuit (40) is designed to output a warning signal when a malfunction is detected. Hochfrequenzmodul (10) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Signalauswerteschaltung (40) ausgestaltet ist, um bei einer Detektion einer Fehlfunktion das Hochfrequenzmodul (10) und/oder ein damit gekoppeltes Gerät (45) zu deaktivieren.High frequency module (10) after Claim 7 or 8th The signal evaluation circuit (40) is designed to deactivate the high-frequency module (10) and / or a device (45) coupled to it when a malfunction is detected. Hochfrequenzmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verzögerungsglied (16) monolithisch mit dem Hochfrequenzmodul (10) integriert ist.High-frequency module (10) according to one of the Claims 1 to 9 , wherein the delay element (16) is monolithically integrated with the high-frequency module (10). Hochfrequenzmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verzögerungsglied (16) hybrid als ein vom Hochfrequenzmodul (10) externes Bauteil bereitgestellt ist.High-frequency module (10) according to one of the Claims 1 to 9 , wherein the delay element (16) is provided hybrid as a component external to the high-frequency module (10). Verfahren zur Selbstüberwachung eines Hochfrequenzmoduls (10) mit einer Sendeschaltung (12) und einer Empfängerschaltung (13), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Erzeugen eines Referenzsignals (15) mit einer vorgegebenen Signalform, und Sendeschaltungsseitiges Einkoppeln des Referenzsignals (15) in ein zwischen der Sendeschaltung (12) und der Empfängerschaltung (13) angeordnetes Verzögerungsglied (16) und Empfängerschaltungsseitiges Auskoppeln des Referenzsignals (15) aus dem Verzögerungsglied (16), wobei das Verzögerungsglied (16) ausgestaltet ist, um eine Signallaufzeit des Referenzsignals (15) zwischen der Sendeschaltung (12) und der Empfängerschaltung (13) zeitlich zu verzögern.Method for self-monitoring a high-frequency module (10) with a transmitter circuit (12) and a receiver circuit (13), the method comprising the following steps: Generating a reference signal (15) with a predetermined signal shape, and Coupling the reference signal (15) on the transmission circuit side into a delay element (16) arranged between the transmission circuit (12) and the receiver circuit (13) and decoupling the reference signal (15) on the receiver circuit side from the delay element (16), the delay element (16) being designed, in order to delay a signal transit time of the reference signal (15) between the transmitter circuit (12) and the receiver circuit (13). Verfahren nach Anspruch 12, aufweisend ein Auswerten eines mittels der Empfängerschaltung (13) empfangenen Empfangsspektrums (50), und Detektieren einer Fehlfunktion des Hochfrequenzmoduls (10), wenn das Empfangsspektrum (50) das Sendeschaltungsseitig in das Verzögerungsglied (16) eingekoppelte Referenzsignal (15) nicht enthält.Procedure according to Claim 12 , comprising an evaluation of a reception spectrum (50) received by means of the receiver circuit (13), and detection of a malfunction of the radio-frequency module (10) if the reception spectrum (50) does not contain the reference signal (15) coupled into the delay element (16) on the transmission circuit side. Verfahren nach Anspruch 13, wobei bei einer Detektion einer Fehlfunktion ein Warnsignal ausgegeben wird, und/oder wobei bei einer Detektion einer Fehlfunktion das Hochfrequenzmodul (10) und/oder ein mit dem Hochfrequenzmodul (10) gekoppeltes Gerät deaktiviert wird.Procedure according to Claim 13 , a warning signal being output when a malfunction is detected, and / or the high-frequency module (10) and / or a device coupled to the high-frequency module (10) being deactivated when a malfunction is detected. Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wenn das Programm auf einem Computer abläuft.Computer program with a program code for performing the method according to one of the Claims 12 to 14 if the program runs on a computer.
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