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无人驾驶大行其道，TI在背后起什么作用？

2020-07-10 18:39:45 来源: 邱丽婷

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从ADAS到无人驾驶的兴起，催生了传感器的需求，据相关数据预测，预计到2020年，全球汽车毫米波雷达将近7000万颗。整个雷达产品中，芯片对于雷达性能的影响很大。

德州仪器（TI）进入毫米波领域时间并不久，但发布的产品从集成度、感测精度都超越其他同类方案，目前已成为毫米波领域的中坚力量。

TI 半导体事业部中国区嵌入式产品系统与应用总监蒋宏在“2020 汽车雷达前瞻技术展示交流会 ”上谈到了目前毫米波雷达市场的发展状态以及TI的最新进展。

蒋宏指出，虽然在今年大环境下，毫米波雷达市场也受到一定影响。但是尽管这样，毫米波雷达在每辆车里的选装率还是在快速的增长，特别对于高集成度的ＲＦＣＭＯＳ毫米波雷达传感器，增长速度更是惊人。

TI预期毫米波雷达是在目前大环境下相比较其他车载传感器里增长速度最快的传感器。

选择毫米波雷达的理由

目前的雷达测距应用中，超声波雷达、微波雷达、激光雷达都有相关应用。TI选择毫米波传感器切入该领域有它的道理。

车载毫米波雷达的研究始于20世纪60年代，研究主要在以德、美、日等发达国家内展开。早期车载毫米波雷达发展缓慢，21世纪后随着汽车市场需求增长开始进入蓬勃发展期。

随着智能驾驶的发展、工业领域效率的提升要求以及家庭和建筑智能化的要求，这样的感测需求日益增长，这主要靠雷达来实现。

而在这些感测需求中，穿透塑料、墙壁、玻璃等材料，以及雨、雾、灰尘、光照和黑暗等环境条件下的感测场景日益增多。毫米波技术是唯一能够满足所有这些需求的传感技术。

TI对毫米波雷达非常有信心，蒋宏指出，毫米波雷达将会被广泛的使用在ADAS与无人驾驶系统中。豪米波雷达有它不可替代的优势，可以全天候远距离的精确感知环境，从而支撑辅助驾驶以及控制车辆，TI相信未来每一辆车里都将会安装有毫米波雷达。

77 GHz VS 24 GHz

在毫米波雷达领域，相比目前应用广泛的24 GHz微波雷达，77 GHz频段因频率更高，波长更小，所以可以实现更大的感测范围、更高的检测精度、更小的器件尺寸。TI也表示，77Ghz会是未来汽车市场毫米波雷达的主要频段。

蒋宏举例说到，77Ghz可以提供更高的带宽(比方说TI的77Ghz雷达提供4Ghz带宽, 相比较24Ghz可能只能提供250Mhz的带宽)，因此，就距离分辨率而言，77Ghz毫米波雷达可能比24Ghz雷达好16倍。

77Ghz毫米波雷达的天线尺寸可以做得更小，从而77Ghz毫米波雷达模块的尺寸也可以做到很小，为安装与应用带来很多便利。实际上国内去年77Ghz毫米波雷达的出货量就已经超过了24Ghz。

但频率的提高对元器件设计及数据处理都带来了相应的挑战。TI推出毫米波传感器之前，现有的77 GHz毫米波雷达方案都为多芯片方案，因而在精度、尺寸、功耗、上市时间和设计过程复杂度方面都存在或多或少的不足之处。

TI 的高性能RFCMOS MMIC芯片（AWR2243， AWR1243）和单芯片方案（AWR1843， AWR1642），提供了市场上更优异的输出功率与相位及噪声控制组合，同时具备更先进的数字化功能实现快捷的线性调频波（chirps）灵活配置和内置FuSa监控，而且完成这些任务并不需要主控芯片的过多参与和负担。

摆脱低角度分辨率困扰

低角度分辨率一直是困扰毫米波雷达行业的关键瓶颈。蒋宏指出，每一种传感器针对不同的应用都有自己的优点与缺点，需要从不同的应用角度来取长补短。

雷达对于目标的测距与测速是强项，普遍优于其他的传感器，但是目标探测的角度分辨率是弱项。

目前成像雷达正在快速的弥补这个缺陷，成像雷达是车载毫米波雷达的一个子集，因其高角分辨率能够提供清晰的图像而得名。

角分辨率是指在相同范围内和相同相对速度下区分物体的能力，同时能够在高分辨率下识别静态对象。

成像毫米波雷达的主要特点是在原有的基础上，水平和垂直方向的角分辨率高，距离分辨率高，目标点数密集，在应用层可以识别和分类行人，机动车，非机动车，实现车身周围环境建模，高清地图等功能。

但目前仅在现有极少数高端品牌车型中配置，且电子架构还不统一，还有很大的发展空间。

毫米波雷达的增量市场

同时毫米波雷达在工业和安防领域也正在迎来自己的春天，增量市场正在呈现多元化的态势。

该负责人表示，除了汽车市场，许多工业领域的应用也需要毫米波传感器。TI看到在未来的楼宇自动化，智慧家居，机器人甚至健康管理等很多应用，毫米波传感器会被广泛地采用到。

TI针对于这些市场成立了一个专门的产品线来开拓这些广泛的非汽车应用, TI非常看好这个市场的前景.

对于半导体厂商来说，汽车领域一直是重要增长领域。智能驾驶以及自动驾驶的发展更是促进半导体领域发展的重要驱动力。TI在不断探索中不断成长，致力于为汽车行业带来更多可能。