根據(jù)Yole近期發(fā)布的《汽車雷達技術(shù)-2018版》報告，盡管2017~2022年全球汽車的年銷售量增速緩慢（約3%），但是預(yù)計汽車雷達模組的年銷售量將飛速增長（約為25%），雷達芯片的年銷售量也類似，增速達到22%。
77GHz毫米波雷達方案因為可以比24GHz雷達方案做得更小，已經(jīng)成為汽車前向探測雷達的主流選擇，并逐漸向工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用市場滲透，目前主流供應(yīng)商是TI和NXP，中國本土廠商加特蘭微電子推出了新一代77GHz毫米波雷達芯片ALPS SoC，中外廠商在這個主流市場進行競技，小編整理主流廠商的77GHz毫米波雷達芯片方案并進行性能對比。
TI AWR1642
TI AWR系列毫米波傳感器主要針對汽車市場，現(xiàn)有3款產(chǎn)品，分別是：AWR1243、AWR1443、AWR1642。TI已經(jīng)做出業(yè)內(nèi)最高感測精度和最小尺寸的77GHz毫米波傳感器產(chǎn)品組合，代表就AWR1642和IWR1642毫米波（mmWave）傳感器。
一、AWR1243只集成了RF射頻，主要用于實現(xiàn)中長程雷達，應(yīng)用場景包括：汽車緊急制動、自適應(yīng)巡航控制和高速公路高度自動駕駛。
二、AWR1443集成了RF和MCU，主要用于實現(xiàn)接近感測，包括乘員檢測、車身傳感器、駕駛室內(nèi)手勢識別、以及駕駛員監(jiān)控。
三、AWR1642集成了RF、MCU和DSP，主要用于實現(xiàn)超短和短程精密雷達，應(yīng)用場景包括：盲點檢測、防后方碰撞/警告、車道變更輔助、行人/自行車檢測、防碰撞、路口交通警報、360度視角、停車輔助。
AWR1642主要優(yōu)勢
2018年6月，，美國德州儀器公司（TI）現(xiàn)在宣布將開始量產(chǎn)其高度集成的超寬頻AWR1642和IWR1642毫米波（mmWave）傳感器。
此類傳感器可支持76至81 GHz頻率，并且能提供比競爭者高三倍的精確傳感以及有最小的使用空間。
目前，該芯片分別用于汽車和工業(yè)應(yīng)用，包括車輛占用檢測、建筑物數(shù)量計算、機器和人的交互等等。首次采用這款傳感器的汽車于2018年底在路上行駛。除了高級駕駛輔助系統(tǒng)之外，工程師還利用經(jīng)認證可用于汽車的AWR1642傳感器來測量車門和車身周圍的剩余空間和障礙物、車輛承載情況、入侵警報和更智能化的自動泊車。
圖：TI的毫米波傳感器可以檢測到坐在后座的兩位乘客。
圖：TI的毫米波傳感器可檢測車輛后方的可能入侵者
除了提供業(yè)內(nèi)唯一公開量產(chǎn)的CMOS單芯片傳感器之外，TI還提供了通用軟件開發(fā)工具包（SDK）和設(shè)計資源來幫助縮短研發(fā)周期。例如，在使用AWR1642傳感器檢測車內(nèi)人數(shù)方面，車載人數(shù)情況檢測參考設(shè)計提供了系統(tǒng)級概述和軟件應(yīng)用實例。應(yīng)用包括長程、短程和中程雷達，可幫助汽車變得更加智能安全。筆者剛剛?cè)I的網(wǎng)站查詢到，AWR1642正處于持續(xù)供貨中。
圖：AWR1642應(yīng)用圖
TI AWR1642性能和制程工藝
AWR1642 器件是一款能夠在 76 至 81GHz 頻帶中運行的集成式單芯片 FMCW 雷達傳感器。該器件采用 TI 的低功耗 45nm RFCMOS 工藝進行構(gòu)建，并且在極小的封裝中實現(xiàn)了前所未有的集成度。AWR1642 是適用于汽車領(lǐng)域中的低功耗、自監(jiān)控、超精確雷達系統(tǒng)的理想解決方案。
AWR1642 器件是一種自包含 FMCW 雷達傳感器單芯片解決方案，能夠簡化 76 至 81GHz 頻帶中的汽車雷達傳感器實施。它構(gòu)建在 TI 的低功耗 45nm RFCMOS 工藝之上，從而實現(xiàn)了一個具有內(nèi)置 PLL 和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單片實施 2TX、4RX 系統(tǒng)。它集成了 DSP 子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)包含 TI 用于雷達信號處理的高性能 C674x DSP。
該器件包含一個基于 ARM R4F 的處理器子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)負責無線電配置、控制和校準。簡單編程模型更改可支持各種傳感器實施（近距離、中距離和遠距離），并且能夠進行動態(tài)重新配置，從而實現(xiàn)多模式傳感器。此外，該器件作為完整的平臺解決方案進行提供，該解決方案包括硬件參考設(shè)計、軟件驅(qū)動程序、樣例配置、API 指南以及用戶文檔
NXP77GHz毫米波雷達解決方案
2018年9月4日，NXP在“2018恩智浦未來科技峰會”正式發(fā)布了新一代汽車雷達解決方案，在新的參考平臺上將S32R處理器、射頻收發(fā)器和天線設(shè)計組合在一起，從而擴展了恩智浦的雷達生態(tài)系統(tǒng)。
主要優(yōu)勢：
恩智浦雷達解決方案采用S32R27處理器、TEF810x CMOS收發(fā)器和FS8510電源管理IC，旨在提供簡化雷達實施的硬件、軟件和工具，降低雷達應(yīng)用開發(fā)的門檻，從而幫助客戶加快雷達應(yīng)用上市。
?新一代毫米波雷達解決方案，將恩智浦領(lǐng)先的雷達信號處理器1與車規(guī)級雷達軟件有機的結(jié)合在一起，為用戶提供參考設(shè)計。通過利用S32R27中集成的高度優(yōu)化的雷達加速器，客戶在實施極其復(fù)雜的汽車雷達應(yīng)用時將更有把握。
?作為恩智浦雷達生態(tài)系統(tǒng)的一部分，該解決方案為繁瑣的雷達研發(fā)提供了車規(guī)級雷達軟件和易于使用的硬件開發(fā)平臺。
?有效縮短自適應(yīng)巡航（ACC）,緊急制動（AEB）等應(yīng)用的研發(fā)周期。
雷達設(shè)計參考平臺被稱為RDK-S32R274，結(jié)合了恩智浦S32R27處理器、TEF810 x CMOS收發(fā)器、FS8410電源管理IC和雷達軟件開發(fā)套件。恩智浦增加了擴展和天線模塊，可為特定客戶應(yīng)用創(chuàng)建定制開發(fā)平臺。這款雷達解決方案的核心是可擴展的基于Power Architecture的系列處理器——S32R27和S32R37，Khouri稱其為“首款專用于處理雷達算法的芯片”。
圖：恩智浦S32R結(jié)構(gòu)框架
作為雷達處理器技術(shù)和市場領(lǐng)導(dǎo)者，恩智浦為客戶提供了可擴展產(chǎn)品系列，包括以前發(fā)布的S32R27和S32R37。這些器件集成了非常高效的雷達處理器，與傳統(tǒng)DSP相比，性能/功耗比提高了10倍3次方。對于安全關(guān)鍵型應(yīng)用，例如防撞、變道輔助、自動緊急制動，可以實現(xiàn)更長的監(jiān)測距離及更高的分辨率和精確度。
加特蘭微發(fā)布新一代77GHz毫米波雷達芯片ALPS SoC
2019年，3月21日，加特蘭微電子在上海發(fā)布了其革命性的Alps系列毫米波雷達系統(tǒng)單芯片。Alps系列芯片集成了高速ADC、完整的雷達信號處理baseband以及高性能的CPU核。是繼2017年發(fā)布第一代77GHz毫米波雷達射頻單芯片后，加特蘭微電子為業(yè)界帶來了更高集成度的系統(tǒng)單芯片。此次發(fā)布會上更是推出了集成片上天線的AiP(antenna in package)產(chǎn)品。
主要優(yōu)勢：
作為加特蘭新一代主打產(chǎn)品，Alps具備更快捷 （fast）、更靈活（flexible)、更友好（friendly）、更可靠（firm)的特點，將成為77/79GHz毫米波雷達市場最具競爭力的芯片解決方案。
超短距雷達集成Soc芯片 Aip: Antenna in Package天線一體化封裝芯片 無需高頻PCB版，超短距雷達硬件，零開發(fā)成本 雷達BOM成本大幅度降低 超聲波雷達替代
加特蘭微電子CEO陳嘉澍對記者表示：“在射頻部分，Alps芯片包含4個發(fā)射通道、4個接收通道，有高度可配置的波形發(fā)生器，還集成了高達50Msps采樣率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。同時，還集成了信號處理系統(tǒng)等數(shù)字電路。完整高效的雷達信號處理基帶實現(xiàn)經(jīng)典雷達信號處理算法的硬件固話，大大節(jié)省開發(fā)資源，并具有低功耗、能效高的優(yōu)勢。具備功能安全的ARC EM6 CPU核可為用戶提供300MHz主頻的強大數(shù)據(jù)處理單元來實現(xiàn)跟蹤算法、上層應(yīng)用算法和控制軟件等程序?！?/p>
77GHz毫米波雷達芯片主要應(yīng)用于前向AEB/LKA等主動控制ADAS，相比其他預(yù)警類ADAS，77GHz直接影響行車安全，主機廠更傾向于選擇有前裝案例的雷達企業(yè)；除此之外，主機產(chǎn)對國產(chǎn)77GHz毫米波雷達測試周期長。2019年，毫米波雷達市場將隨著智能駕駛進程的推進，迎來更多的市場商機和應(yīng)用落地，我們對各大廠商的方案進入應(yīng)用落地會持續(xù)關(guān)注，也預(yù)祝中國本土企業(yè)在市場競爭中憑借自身的研發(fā)實力，獲得不錯的增長。
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