本站原創，作者：章鷹，電子發燒友執行副主編。

根據Yole近期發布的《汽車雷達技術-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，已經成為汽車前向探測雷達的主流選擇，并逐漸向工業和基礎設施應用市場滲透，目前主流供應商是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，現有3款產品，分別是：AWR1243、AWR1443、AWR1642。TI已經做出業內最高感測精度和最小尺寸的77GHz毫米波傳感器產品組合，代表就AWR1642和IWR1642毫米波（mmWave）傳感器。

一、AWR1243只集成了RF射頻，主要用于實現中長程雷達，應用場景包括：汽車緊急制動、自適應巡航控制和高速公路高度自動駕駛。

二、AWR1443集成了RF和MCU，主要用于實現接近感測，包括乘員檢測、車身傳感器、駕駛室內手勢識別、以及駕駛員監控。

三、AWR1642集成了RF、MCU和DSP，主要用于實現超短和短程精密雷達，應用場景包括：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主要優勢

2018年6月，，美國德州儀器公司（TI）現在宣布將開始量產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應用，包括車輛占用檢測、建筑物數量計算、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之外，工程師還利用經認證可用于汽車的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

除了提供業內唯一公開量產的CMOS單芯片傳感器之外，TI還提供了通用軟件開發工具包（SDK）和設計資源來幫助縮短研發周期。例如，在使用AWR1642傳感器檢測車內人數方面，車載人數情況檢測參考設計提供了系統級概述和軟件應用實例。應用包括長程、短程和中程雷達，可幫助汽車變得更加智能安全。筆者剛剛去TI的網站查詢到，AWR1642正處于持續供貨中。

圖：AWR1642應用圖

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 工藝進行構建，并且在極小的封裝中實現了前所未有的集成度。AWR1642 是適用于汽車領域中的低功耗、自監控、超精確雷達系統的理想解決方案。

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。它構建在 TI 的低功耗 45nm RFCMOS 工藝之上，從而實現了一個具有內置 PLL 和模數轉換器的單片實施 2TX、4RX 系統。它集成了 DSP 子系統，該子系統包含 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，該子系統負責無線電配置、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），并且能夠進行動態重新配置，從而實現多模式傳感器。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計、軟件驅動程序、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、射頻收發器和天線設計組合在一起，從而擴展了恩智浦的雷達生態系統。

主要優勢：

恩智浦雷達解決方案采用S32R27處理器、TEF810x CMOS收發器和FS8510電源管理IC，旨在提供簡化雷達實施的硬件、軟件和工具，降低雷達應用開發的門檻，從而幫助客戶加快雷達應用上市。

?新一代毫米波雷達解決方案，將恩智浦領先的雷達信號處理器1與車規級雷達軟件有機的結合在一起，為用戶提供參考設計。通過利用S32R27中集成的高度優化的雷達加速器，客戶在實施極其復雜的汽車雷達應用時將更有把握。

?作為恩智浦雷達生態系統的一部分，該解決方案為繁瑣的雷達研發提供了車規級雷達軟件和易于使用的硬件開發平臺。

?有效縮短自適應巡航（ACC）,緊急制動（AEB）等應用的研發周期。

雷達設計參考平臺被稱為RDK-S32R274，結合了恩智浦S32R27處理器、TEF810 x CMOS收發器、FS8410電源管理IC和雷達軟件開發套件。恩智浦增加了擴展和天線模塊，可為特定客戶應用創建定制開發平臺。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結構框架

作為雷達處理器技術和市場領導者，恩智浦為客戶提供了可擴展產品系列，包括以前發布的S32R27和S32R37。這些器件集成了非常高效的雷達處理器，與傳統DSP相比，性能/功耗比提高了10倍3次方。對于安全關鍵型應用，例如防撞、變道輔助、自動緊急制動，可以實現更長的監測距離及更高的分辨率和精確度。

加特蘭微發布新一代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布了其革命性的Alps系列毫米波雷達系統單芯片。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年發布第一代77GHz毫米波雷達射頻單芯片后，加特蘭微電子為業界帶來了更高集成度的系統單芯片。此次發布會上更是推出了集成片上天線的AiP(antenna in package)產品。

主要優勢：

作為加特蘭新一代主打產品，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個發射通道、4個接收通道，有高度可配置的波形發生器，還集成了高達50Msps采樣率的模數轉換器。同時，還集成了信號處理系統等數字電路。完整高效的雷達信號處理基帶實現經典雷達信號處理算法的硬件固話，大大節省開發資源，并具有低功耗、能效高的優勢。具備功能安全的ARC EM6 CPU核可為用戶提供300MHz主頻的強大數據處理單元來實現跟蹤算法、上層應用算法和控制軟件等程序。”

77GHz毫米波雷達芯片主要應用于前向AEB/LKA等主動控制ADAS，相比其他預警類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；除此之外，主機產對國產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用落地，我們對各大廠商的方案進入應用落地會持續關注，也預祝中國本土企業在市場競爭中憑借自身的研發實力，獲得不錯的增長。