TI推出單芯片毫米波傳感器，瞄準商用雷達市場

2017-06-28 by:CAE仿真在線來源:互聯網

德州儀器(TI)近日宣布推出全新毫米波單芯片傳感器產品組合,橫跨具有完整端到端開發平臺的76至81GHz傳感器的兩大產品系列。德州儀器指出,兩款AWR1x和IWR1x傳感器產品組合提供比目前市場上毫米波解決方案高3倍的感測精度,樣片現已供貨。

德州儀器表示,這兩款傳感器具備高度集成、產品系列全面、高度智能化、環境靈活性等特點,利用TI全新的毫米波軟件開發套件(SDK)包括示例算法和軟件庫,通過不到20個的簡單應用編程接口(API)簡化RF設計,通過利用TI的mmWave SDK平臺,工程師可以在不到30分鐘內開始他們的應用設計工作。

中國市場有大量的24GHz毫米波雷達產品,德州儀器汽車雷達產品營銷總監Sudipto Bose認為,選擇77GHz頻段而不是24GHz,因為全球趨勢都在從24GHz向77GHz遷移,在這個頻段會給客戶帶來精度的提升,同時開辟很多新的應用領域。同時,77GHz的1/4波段天線設計,天生就比24GHz小1/3,產品做出來的體積也會大為縮小。

據悉,本次推出的新品瞄準汽車、工廠和樓宇自動化、以及醫療市場在內的廣泛應用。例如在汽車領域,通常開發人員在車輛中創建美國汽車工程師學會(SAE)國際2級及以上功能時會遇到阻礙,主要來自傳感器尺寸和為特定組件供電。通過內置的質量標準、在小外形尺寸和低功率封裝中所達到的前所未有的精確度,TI的AWR1x 毫米波產品組合讓開發人員能夠滿足這些要求, 同時實現低成本。

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大多數商用雷達系統,特別是高級駕駛員輔助系統 (ADAS) 中的雷達系統,均基于鍺硅(SiGe)技術。目前的高端車輛都有一個多芯片SiGe雷達系統。雖然基于SiGe技術的77GHz汽車雷達系統滿足自適應巡航控制時的高速度要求,但它們體積過大、占用了大量電路板空間。

隨著車輛中雷達傳感器數量的不斷攀升,目前車輛中至少有10個雷達傳感器(前置、后置和車角),空間上的限制就要求每個傳感器必須體積更小、功耗更低,并且性價比更高。某些正處于開發階段的現有雷達系統將促使發射器、接收器、時鐘和基帶功能集成在一個單芯片內,而這將把前端芯片的數量從4個減少到1個,不過這只適用于雷達前端。

通過充分利用互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術,并將嵌入式微控制器 (MCU)和數字信號處理(DSP)以及智能雷達前端集成在內,TI已經將集成度提升至新高度。前端具有處理功能將盡可能降低雷達系統尺寸、功率、外形尺寸和成本,從而進一步實現車輛內多個雷達系統的安裝。

CMOS技術的傳統優勢包括更高的晶體管密度和更低功率。CMOS內的數字縮放降低了功率,縮小了尺寸,并且提高了每個節點的性能。在數字晶體管改進的推動下,CMOS的速度不斷提高,現已足以滿足79GHz ADAS應用的需要了。

79GHz波段提供4GHz帶寬,這對更高范圍的分辨率至關重要。未來的雷達系統還將需要對短距離的支持,將更佳的角分辨率轉化為雷達系統內的更多天線。采用CMOS技術的TI傳感器能夠支持此項擴展能力,實現高容量的大批量生產。

CMOS技術進一步提高了TI在模擬組件中嵌入數字功能的能力,從而實現了在雷達系統部署方面的全新系統配置和拓撲。例如,TI單芯片毫米波(mmWave)傳感器內的嵌入式MCU可實現射頻(RF)和模擬子系統的半自主控制。TI的CMOS傳感器為模擬組件提供數字輔助,以便適應環境和生產過程中的變化,同時保持靈活性和穩健耐用性,數字輔助能夠靈活生成調頻信號并能實現實時高級自監控。

一個雷達系統的動態范圍取決于接收器噪底,以及在保險杠反射所導致的自干擾下的耐受能力。而這在很大程度上取決于架構和系統能力,這樣就使一個CMOS系統——具有更寬的中頻(IF)帶寬、更多信道和精確的低噪聲線性閉環調頻信號生成——對于特定的雷達應用具有出色的系統級性能。

CMOS技術改變了毫米波傳感器的設計,并嵌入更高的智能化和功能性。CMOS技術已經使TI能夠提供高性能、低功率毫米波傳感器產品組合,涵蓋了從高性能雷達前端到單芯片雷達的整個范圍。

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