國內(nèi)真正量產(chǎn)的77G毫米波雷達(dá)離我們還有多遠(yuǎn)？

　　毫米波(millimeterwave)雷達(dá)是指工作頻段在毫米波頻段(30-300 GHz)的雷達(dá)(波長為1～10mm)。它是微波(300 MHz-300 GHz)的一個子頻段，測距原理跟一般雷達(dá)一樣，即把無線電波(雷達(dá)波)發(fā)出去，然后接收回波，利用障礙物反射波的時(shí)間差確定障礙物距離，利用反射波的頻率偏移確定相對速度。

　　在今天快速發(fā)展的汽車領(lǐng)域，多種傳感器融合是未來汽車電子發(fā)展的必然趨勢。其中，毫米波雷達(dá)因其傳輸距離遠(yuǎn)，在傳輸窗口內(nèi)大氣衰減和損耗低，穿透性強(qiáng)，可以滿足車輛對全天氣候的適應(yīng)性的要求，并且因毫米波本身的特性，決定了毫米波雷達(dá)傳感器器件尺寸小、重量輕、成本適中等特性。因此，它很好地彌補(bǔ)了如紅外、激光、超聲波、攝像頭等其他傳感器，在車載應(yīng)用中的短板，率先成為ADAS系統(tǒng)和自動駕駛的主要傳感器。國內(nèi)外主流汽車毫米波雷達(dá)頻段為24GHz(用于短中距離雷達(dá)，15-30米)和77GHz(用于長距離雷達(dá)，100-200米)，其中77GHz毫米波雷達(dá)(以下簡稱“77G雷達(dá)”)是汽車前向遠(yuǎn)程探測的主流方案，而24GHz毫米波雷達(dá)(以下簡稱“24G雷達(dá)”)主要用作車后向和側(cè)向的近程探測。

　　上海莫吉娜智能信息科技有限公司(以下簡稱“上海莫吉娜”)副總裁童豪良先生在日前舉辦的第十屆Telematics@China汽車互聯(lián)網(wǎng)大會上表示，雖然與24G雷達(dá)相比，77G雷達(dá)的檢測距離遠(yuǎn)，體積小，更易于安裝，功耗低，對于行人和自行車以及物體監(jiān)測的效果優(yōu)于24G雷達(dá)，這就意味著在更多的應(yīng)用場景上，它可以提供更安全、更優(yōu)良的性能。但是由于國內(nèi)77G雷達(dá)的解決方案均是多芯片解決方案，多芯片解決方案在設(shè)計(jì)及開發(fā)難度上較大，成本較高，對于開發(fā)的樣片和獲得相關(guān)測試設(shè)備并通過測試都比較困難，因此開發(fā)的進(jìn)程均較慢。而且國內(nèi)許多開發(fā)團(tuán)隊(duì)依托的大多是研究所和高校，研究所與高校雖然在做研究方面很有優(yōu)勢，但在做產(chǎn)品方面是比較弱勢的。

　　目前，毫米波雷達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)依然被傳統(tǒng)汽車零部件公司的典型代表“ABCD”公司等巨頭壟斷(ABCD公司指的是奧托立夫(Autoliv)，博世(Bosch)，大陸(Continetal)，德爾福(Dephi))，特別是77G雷達(dá)技術(shù)只有Bosch、Continental、Dephi等少數(shù)幾家公司掌握，國產(chǎn)化幾乎處于空白狀態(tài)。而作為毫米波雷達(dá)的關(guān)鍵部件-前端單片微波集成電路(MMIC)，也掌握在英飛凌、ST、恩智浦/飛思卡爾、TI等少數(shù)國外芯片廠商手中。

　　在此情況下，2015年在美國硅谷創(chuàng)建，2017年落戶上海的上海莫吉娜集合了來自美國硅谷的資深科學(xué)家和來自一流的汽車電子和人工智能公司的產(chǎn)品和技術(shù)專家，采用今年5月TI發(fā)布的單芯片CMOS(complementroy meta-odix sensor互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，一種大規(guī)模集成電路制造工藝和技術(shù))毫米波雷達(dá)解決方案，僅僅經(jīng)過幾個月的時(shí)間，便突破了核心技術(shù)難關(guān)。莫吉娜將會很快推出國產(chǎn)的77GHz毫米波雷達(dá)產(chǎn)品，并有希望成為國內(nèi)最早的一家能夠量產(chǎn)77G雷達(dá)的公司。

　　談及今年上半年德州儀器半導(dǎo)體技術(shù)(上海)有限公司(以下簡稱“TI”)推出的單芯片CMOS毫米波雷達(dá)解決方案，業(yè)界一致認(rèn)為，該項(xiàng)技術(shù)有可能對未來產(chǎn)業(yè)造成技術(shù)的顛覆。TI中國區(qū)嵌入式系統(tǒng)與應(yīng)用總監(jiān)蔣宏先生表示，截止到2016年底TI的汽車處理器芯片的總出貨量達(dá)到1.5億片，而且TI汽車處理器部門是整個TI公司增長最快的部門。由此可見，汽車電子技術(shù)的飛速發(fā)展。在此大背景下，下一代人工智能是必不可少的因素，大量的數(shù)據(jù)交換，既要快速實(shí)時(shí)，又要確保安全性，而且有些技術(shù)還要做冗余、加密以及防火墻隔離等等。所以，TI對于下一代芯片的發(fā)展戰(zhàn)略非常嚴(yán)謹(jǐn)與重視。

　　根據(jù)佐思咨詢的《2015-2020年全球及中國汽車?yán)走_(dá)產(chǎn)業(yè)市場報(bào)告》顯示，2015年全球毫米波汽車?yán)走_(dá)市場規(guī)模約為19.36億美元，預(yù)計(jì)2016年市場規(guī)模達(dá)24.60億美元，到2020年可達(dá)51.20億美元，是汽車電子領(lǐng)域最具增長力的產(chǎn)品。

　　而隨著自動駕駛不斷進(jìn)步，車輛中雷達(dá)傳感器數(shù)量不斷增加，有些車輛上至少有10個以上的雷達(dá)傳感器。其次，汽車市場對供應(yīng)商的要求很高。OEM車廠為了實(shí)現(xiàn)ADAS和自動駕駛技術(shù)，希望相關(guān)傳感器在提升安全性的同時(shí)，尺寸能夠更小、速度更快且成本更低。從而，促使某些正處于開發(fā)階段的現(xiàn)有雷達(dá)系統(tǒng)將發(fā)射器、接收器、時(shí)鐘和基帶功能集成在一個單芯片內(nèi)，這就需要CMOS技術(shù)的支持。

　　通過利用CMOS 技術(shù)，將嵌入式微控制器 (MCU) 和數(shù)字信號處理 (DSP) 以及智能雷達(dá)前端集成在內(nèi)，TI經(jīng)過7年在感知領(lǐng)域的研發(fā)投入，做到了這一點(diǎn)，推出了單芯片CMOS毫米波雷達(dá)解決方案。由于該芯片是基于45nm RF CMOS工藝，其尺寸僅有10.4mm×10.4mm。從而，使得開發(fā)新一代77G雷達(dá)的整個難度降低很多，其合格率和成本也發(fā)生了很大變化，對產(chǎn)業(yè)的推動可以說是很大的。上海莫吉娜采用TI的單芯片CMOS毫米波雷達(dá)解決方案獲得成功便是一個很好的例證。

　　如今，國產(chǎn)能夠真正量產(chǎn)的77G毫米波雷達(dá)，正如英國的浪漫主義詩人雪萊在《西風(fēng)頌》中所說的，冬天來了，春天還會遠(yuǎn)嗎?