2017年5月16日，德州儀器（TI）全球同步發(fā)布了其傳感器領(lǐng)域的突破性產(chǎn)品——毫米波傳感器。兩個系列5款產(chǎn)品，分別面向汽車和工業(yè)領(lǐng)域，76~81 GHz、單芯片、CMOS工藝、超過目前解決方案3倍的感測精度，全新的毫米波軟件開發(fā)套件……

        TI在毫米波領(lǐng)域可謂不鳴則已，一鳴驚人，雖然剛進入毫米波傳感器領(lǐng)域，但看上去其已站在了領(lǐng)域的制高點。

        之前，提供毫米波雷達解決方案的主要有NXP、Infineon 、ST三家，TI的加入，自然將帶來產(chǎn)業(yè)格局的變化。三足鼎立將演變?yōu)樗姆痔煜逻€是一家獨大？從目前各廠商的方案來看，TI新發(fā)布的產(chǎn)品從集成度、感測精度都超越其他同類方案，再加上CMOS工藝可能帶來的成本優(yōu)勢，所以，TI的方案無疑極具競爭優(yōu)勢。

        TI在毫米波雷達領(lǐng)域的布局可謂“厚積厚發(fā)”，所推出方案不僅針對目前在毫米波雷達領(lǐng)域的主要關(guān)注點汽車領(lǐng)域，還同時鎖定了工業(yè)領(lǐng)域。日前，本刊記者專訪了TI汽車雷達產(chǎn)品營銷總監(jiān)Sudipto Bose先生和TI工業(yè)雷達產(chǎn)品營銷總監(jiān)Robert Ferguson先生，對TI在毫米波傳感器領(lǐng)域的方案作了深入了解。

為什么是毫米波傳感器？

        目前的雷達測距應用中，超聲波雷達、微波雷達、激光雷達都有相應應用。為何TI選擇毫米波傳感器切入該領(lǐng)域？

        Sudipto Bose先生介紹到，檢測物體的距離、速度和角度的需求廣泛存在于汽車和工業(yè)領(lǐng)域。隨著智能駕駛的發(fā)展、工業(yè)領(lǐng)域效率的提升要求以及家庭和建筑智能化的要求，這樣的感測需求日益增長，這主要靠雷達來實現(xiàn)。而在這些感測需求中，穿透塑料、墻壁、玻璃等材料，以及雨、霧、灰塵、光照和黑暗等環(huán)境條件下的感測場景日益增多。毫米波技術(shù)是唯一能夠滿足所有這些需求的傳感技術(shù)。

TI汽車雷達產(chǎn)品營銷總監(jiān)Sudipto Bose先生

        相比目前應用廣泛的24 GHz微波雷達，77 GHz頻段因頻率更高，波長更小，所以可以實現(xiàn)更大的感測范圍、更高的檢測精度、更小的器件尺寸。但頻率的提高對元器件設(shè)計及數(shù)據(jù)處理都帶來了相應的挑戰(zhàn)。TI推出毫米波傳感器之前，現(xiàn)有的77 GHz毫米波雷達方案都為多芯片方案，因而在精度、尺寸、功耗、上市時間和設(shè)計過程復雜度方面都存在或多或少的不足之處。

        TI本次發(fā)布了AWR和IWR兩個系列產(chǎn)品，分別面向汽車雷達應用和工業(yè)雷達領(lǐng)域。在集成度、感測精度、整體方案尺寸等方面都為用戶帶來了突破性的提升。該系列芯片為全集成式CMOS芯片，具有小于4 cm的距離分辨率，距離精度低至小于50 μm，范圍達到300 m。

汽車雷達：百米到毫厘的全方位感測

        TI本次推出三款針對汽車領(lǐng)域應用的毫米波傳感器，分別是AWR1243、AWR1443和AWR1642，分別面向中遠距離雷達、接近感測、超短和短程雷達。 AWR1243主要應用于前后向檢測，適用于緊急制動、自適應巡航控制、高速公路自動駕駛等應用；AWR1443主要面向車內(nèi)成員檢測、駕駛室內(nèi)手勢識別、駕駛員監(jiān)控等應用，單芯片集成了RF和MCU部分；AWR1642主要用于超短和短程雷達，如車道變更、行人檢測、停車輔助等場景，該款芯片單片集成了RF、MCU、及DSP三個功能模塊。

        對于TI雷達方案與其他廠商方案的差異化優(yōu)勢，Sudipto Bose先生介紹到：“TI的毫米波雷達是建立在CMOS基礎(chǔ)上的，TI有一個實驗室，基于CMOS技術(shù)的毫米波傳感器的推出是TI在過去7年長期投入帶來的結(jié)果。CMOS技術(shù)可以把我們整個雷達芯片做成一個，這樣帶來幾個好處。第一，我們把整個產(chǎn)品的探測精度提高了，我們的毫米波雷達探測的精度可以達到一根頭發(fā)絲的精度；第二，我們把整個功耗降低了，目前跟我們友商的方案相比，我們是其整體功耗的四分之一，如果你要用一個絕對值來說，我們可能會在150 mW的數(shù)量級；第三，我們把整個尺寸降低，我們整個芯片是10.4 mm×10.4 mm，整個設(shè)備可以做到像智能手表這么大的物體里面。與此同時，TI提供了整套開發(fā)套件，整個雷達產(chǎn)品是一個系列，整個系列都會基于一個軟件開發(fā)環(huán)境給到客戶，這樣整個產(chǎn)品有非常大的擴展性。”

TI汽車毫米波傳感器

工業(yè)領(lǐng)域：集成化優(yōu)勢替代傳統(tǒng)產(chǎn)品

        目前，毫米波雷達主要被應用于汽車領(lǐng)域。而在工業(yè)領(lǐng)域，類似的應用場景同樣很多，如液位測量、接近檢測、速度測量、方位角測量等。TI新推出的毫米波傳感器，不但能勝任許多類似的測量應用，而且有望為這些傳統(tǒng)應用領(lǐng)域帶來全新的智能化水平。

        TI工業(yè)雷達產(chǎn)品營銷總監(jiān)Robert Ferguson先生以幾個典型的應用場景直觀地向大家展示了毫米波傳感器在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應用潛力。其中包括液位感測、交通監(jiān)控、智能路燈、機器人、人員計數(shù)、無人機應用等等。他表示， TI目前基于毫米波傳感器在工業(yè)領(lǐng)域的應用主要在三個層面：距離、相對速度和方位。現(xiàn)有的技術(shù)中，比如包含感應技術(shù)的自動門，由于只能感知位置信息，在有人跑步進入的時候無法準確的感測，因此應用具有局限性。用TI的雷達技術(shù)，距離、相對速度和方位這三個層面都有所涵蓋，實現(xiàn)了非常大的提升。

TI工業(yè)雷達產(chǎn)品營銷總監(jiān)Robert Ferguson先生

        TI本次推出兩款面向工業(yè)領(lǐng)域應用的產(chǎn)品，一款為IWR1443，其在一塊芯片中集成了RF和MCU；另一款為IWR1642,，單芯片集成了RF、MCU、DSP。

工業(yè)領(lǐng)域應用

        對于半導體廠商來說，汽車領(lǐng)域一直是重要增長領(lǐng)域。智能駕駛以及自動駕駛的發(fā)展更是促進半導體領(lǐng)域發(fā)展的重要驅(qū)動力。有機構(gòu)預測，受益于ADAS 的發(fā)展，毫米波雷達芯片出貨量將快速增長，至2020年，預計全球車載毫米波雷達出貨量可達7200萬顆。按國內(nèi)ADAS滲透率在2020年達到30%估算，市場規(guī)模將超200億。目前ADAS中應用雷達系統(tǒng)，均基于鍺硅（SiGe）技術(shù)，TI基于CMOS技術(shù)的毫米波傳感器的推出，將集成度、感測精度和產(chǎn)品尺寸都提升到一個新的高度。結(jié)合完整的產(chǎn)品體系以及完善的設(shè)計支持，相信TI必將在毫米波雷達領(lǐng)域占據(jù)重要地位。