毫米波雷达的“新拐点”

2019年05月21日 作者:satoll

随着毫米波雷达将处理器或DSP集成走向单芯片,以及级联之后实现的高分辨率,将有可能对物体进行分类和跟踪,从而实现边缘深度学习计算。边缘智能的这扇门一开,未来毫米波雷达会释放多少市场潜力呢?

在传感器的江湖,一样上演着此消彼长的明争暗斗。有的技术难免沉沦,有的则意兴阑珊,有的却趁势而起。而毫米波雷达借助工艺创新解决了体积和成本的瓶颈后,其应用场景更加多元化,从汽车和工业两大领域拓展到安防、医疗等应用,并且通过与图像传感器等的融合进入更广阔的应用天地,毫米波雷达的好戏正待开场。

走向集成

传统毫米波雷达系统方案由射频、基带、ADC、DSP等组成。德州仪器(TI)中国区嵌入式产品系统与应用总监蒋宏介绍,由于射频频率高,主要采用砷化镓、锗化硅等特殊的射频工艺,而基带、数字信号处理采用CMOS工艺,系统不同部分采用不同工艺,一般是分立方案,不仅开发复杂,同时成本居高。

而近两年在工艺实现突破之后,单芯片方案成为“使命必达”。如今市场上主流厂商比如TI、NXP、英飞凌、ADI等大都采用RF-CMOS工艺,解决CMOS工艺应用于高频电路上的问题,将射频、ADC、DSP集成到一个芯片中,使得成为一个单芯片的雷达系统尺寸更小、设计更简单,同时功耗和成本更低,并可更灵活地在线监测与调设。

加特兰微电子创始人同时也是国际CMOS毫米波领域开拓者的陈嘉澍也曾表示,毫米波雷达技术的工艺从1990~2007年的砷化镓工艺,到2007~2017年的锗硅工艺,再到2017至今的CMOS工艺,高集成的CMOS工艺的爆发期已然到来。

此外,AoP天线封装技术也开始崭露头角。蒋宏提到,这可节省外部复杂的天线设计,既缩小产品尺寸,改善散热,同时减少整体BOM成本。与之相适应的是,市场上一些主流厂商发布的汽车雷达方案就已将处理器、射频收发器和天线组合在一起。

可以说,单芯片一方面降低了整个雷达的研发难度,大幅降低面积、功耗及成本;另一方面,配置性和可扩展性更强,使得距离、角度、速率等都能进行多信号融合判断,大幅提升精度与分辨率,商用进程亦得以不断提速。

与之相应而来的是考验更加全面,竞争不断加剧。国际大厂英飞凌、TI、ST、NXP等各有所长,国内的厦门意行和加特兰等厂商虽然是新锐力量,但未来的比拼不仅在于雷达方案本身,还需提供各种开发工具、软件、评估板、第三方服务以及参考设计等,需构建完整的生态开发系统。可能预料的是,拼杀最终的“果实”就是芯片的成本最终将落在10-20美元区间,使行业大受裨益。

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