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基于車載防撞雷達單片收發芯片技術的成套解決方案

2019-09-30 09:21 ? 次閱讀

毫米波雷達是L2及以上自動駕駛系統的標配,也是當下無人駕駛領域較為集中的競爭熱點。作為測量被測物體相對距離、現對速度、方位的高精度傳感器,該傳感器技術早期被應用于軍事領域,近年來開始成熟于汽車電子、無人機、智能交通等多個應用場景中。

眼下,國內各類汽車雷達制造商,正不斷開發和基于車載防撞雷達單片收發芯片技術的成套解決方案,卻始終無法突破頭部廠商,原因何在?

在9月3日“第二屆全球IC企業家大會暨第十七屆中國國際半導體博覽會(IC China 2019)”上,國內知名微波/毫米波芯片創業團隊邁矽科微電子聯合創始人侯德彬對此進行了解答,并在此次盛會上重磅發布了基于團隊核心技術研發的MSTR001、MSTR002兩款車載防撞雷達單片收發芯片,引發了與會者和行業上下游的極大關注。

為原創而生的邁矽科

在侯德彬看來,雖然自動駕駛的發展推動國內毫米波雷達行業的興起,并誕生了不少企業,但這些企業普遍還是依靠采購國外雷達芯片去做產品設計,與國外大廠的產品相比并沒有多大的競爭力,國內廠商更愿意選擇質量更有保障的大廠出品,因此獲得國內廠商的青睞是國產汽車雷達需要走出的第一步,當然更重要的是關注自身,原創可靠的產品是關鍵。

為改善國內市場通病,在能夠設計出原創,性能可靠,成本低這樣的信念下,邁矽科團隊于2016年正式成立。在創業的三年時間里,邁矽科先后經歷了人才匱乏、產品良率低、市場接受程度不夠等挫折,但依靠邁矽科團隊技術人員扎實而優秀的經驗積累,并通過不斷調整團隊面向市場和客戶需求的戰略導向,逐漸獲得了行業上下游和資本方的重點關注。

“此次發布的這兩款芯片,是邁矽科團隊成立三年以來,堅持研發創新和投入的成果結晶,也是對邁矽科團隊成員十余年技術積累的一個驗證。我們可以給行業級客戶提供成熟的產品測試使用,邁矽科希望與大家一道,共同推動中國在無人駕駛和芯片研發上的長足發展。”侯德彬在發布會上如是說。

了不起的毫米波車載防撞雷達芯片

這到底是兩款怎樣的芯片?侯德彬解釋道,從技術角度而言,MSTR001、MSTR002兩款芯片能夠滿足Grade1 AEC Q100車規等級要求。

在關鍵指標上,邁矽科微電子毫米波雷達芯片的典型輸出功率達到13dBm(全溫度范圍)并帶有可調功率輸出。發射鏈路可選擇為雙相調制(MSTR001)或者6-bit移相(MSTR002)輸出。芯片同時包含了功率檢測、溫度傳感與內建自檢(BIST)的功能,可通過SPI接口進行靈活控制,主要參數均優于現有國際上現有產品。

此外,MSTR001、MSTR002兩款芯片采用SiGe工藝與eWLB封裝,內置了26GHz VCO與8分頻輸出,并可接收外部本振輸入,從而可級聯工作、構成更大規模的雷達陣列,能夠高性能地滿足汽車自適應巡航、防碰撞等需求。

侯德彬表示,這兩款芯片相較于目前行業中在研或正在測試的其他同類產品,其可靠性更高,而成本更低,對數據的處理更精準,算力更強,未來也能匹配除無人駕駛之外更多的應用場景。

邁矽科微電子本次發布的MSTR001、MSTR002為三發四收車載防撞雷達單片收發芯片,包括三個發射通道和四個接收通道,所有通道可獨立工作于76-81GHz頻率范圍內。

立足當下,放眼未來

對于為何會選擇這樣的頻率范圍,侯德彬表示,一個優秀的企業不僅僅可以看見眼前的利益,更可以看見市場未來的發展方向。

對于芯片企業來說,一直有坐十年冷板凳這樣的說法,也就是說芯片的設計到量產需要經歷漫長的歷程,企業一旦選擇錯誤的方向就會滿盤皆輸。邁矽科微電子并不是一家只知道埋頭苦干,閉門造車的公司。在芯片的研發過程中,會不斷與客戶進行交流和調整,做出相對正確的選擇。

目前各國對車載毫米波雷達分配的頻段各有不同,但主要集中在24GHz和77GHz,少數國家(如日本)采用60GHz頻段。有專家表示,由于77G相對于24G的諸多優勢,未來全球車載毫米波雷達的頻段會趨同于77GHz頻段(76-81GHz)。這就是邁矽科微電子做出這樣選擇的理由。

毫米波雷達作為無人駕駛的關鍵底層支撐,是邁矽科自團隊創立之前便持續深耕的領域,已擁有十余年的理論和技術積累。據侯德彬介紹,目前邁矽科的MSTR001、MSTR002兩款芯片都已實現了小批量生產,同時已供貨給多家上下游企業進行測試應用,未來有望拉動中國無人駕駛技術的又一次跨步。

對此,中科創星董事總經理林佳亮評價表示:目前國際上車載毫米波雷達芯片的頭部玩家主要是英飛凌NXP這些成熟企業。而邁矽科的兩款芯片成果,填補了國內在相關領域的技術空白,打破了毫米波雷達芯片在量產和可靠性上長期受制于人的局面,實現了從“0到1”的重要突破,同時該團隊還可以提供包括芯片設計研發在內的最具性價比的綜合解決方案。作為投資方,中科創星將持續看好該項目的成長性,我們愿與邁矽科攜手,助推無人駕駛在中國的成熟落地,實現更安全、更智能的應用環境。

談及未來的團隊規劃,侯德彬透露說,邁矽科將繼續深耕技術研發,在毫米波雷達芯片領域持續深造,團隊的第二代芯片產品,預計在2020年發布。此外,邁矽科也正在5G毫米波芯片進行布局,以便提供給客戶基于技術創新的更高性能產品。

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和特點 高線性度: 支持高達1024 QAM的調制頻率 Tx IF范圍:200 MHz - 700 MHz Tx RF范圍:800 MHz - 4,000 MHz Tx功率控制范圍: 25 dB SPI控制接口 32引腳5 mm × 5 mm LFCSP封裝 產品詳情 HMC8200LP5ME是一款高度集成的中頻(IF)發射器芯片,可將行業標準300 MHz至400 MHz IF輸入信號轉換為輸出端的800 MHz至4000 MHz單端射頻(RF)信號。 中頻發射器芯片采用緊湊型5 mm × 5 mm LFCSP封裝,支持高達1024 QAM的復雜調制頻率。HMC8200LP5ME在大幅縮減尺寸和成本的同時可降低傳統微波無線電的設計復雜性。HMC8200LP5ME具有?31 dBm至+4 dBm的IF輸入功率范圍,以1 dB步長提供35 dB數字增益控制,且模擬電壓增益放大器(VGA)持續控制-20 dBm至+5 dBm的發射器輸出功率。 該器件還具有三個集成式功率檢波器。第一個檢波器(LOG_IF)可用于監控中頻輸入功率。第二個檢波器(SLPD_OUT)是一個平方律功率檢波器,用于監控進入混頻器中的功率。第三個功率檢波器(LOG_RF)用于監控輸出功率,可用于實現輸出功率的精細調整。 應用 點對點通信 衛星通信 無線微波回程系統 另請查...
發表于 02-22 15:33 ? 18次 閱讀
HMC8200 800 MHz - 4000 MHz中頻發射器

ADF4602 單芯片、多頻段3G毫微微蜂窩收發器

和特點 單芯片多頻段3G收發器兼容3GPP 25.104第9版WCDMA/HSPA標準 覆蓋UMTS頻段頻段I至VI和VIII至X的本地區域BS級 直接變頻發射機和接收機 WCDMA和GSM接收基帶濾波器選項 易于使用,校準工作量極小自動Rx直流失調控制簡便的增益、頻率和模式編程 低電源電流接收電流:50 mA(典型值)發射電流:50 mA至100 mA(隨輸出功率變化) 6 mm × 6 mm、40引腳LFCSP封裝 只需極少的外部器件集成多頻段多模式監控無Tx SAW或Rx級間SAW濾波器集成電源管理集成頻率合成器,包括PLL環路濾波器集成PA偏置控制DAC/GPO 欲了解更多特性,請參考數據手冊 產品詳情 ADF4602是一款3G收發器IC,具有無與倫比的集成度和特性集合,非常適合提供蜂窩固定移動融合(FMC)服務的高性能3G毫微微蜂窩。只需少數幾個外部器件,便能實現完整的多頻段收發器。單個器件支持UMTS頻段1至6和8至10。接收機基于直接變頻架構,這種架構是高度集成的寬帶CDMA (WCDMA)接收機的理想選擇,可通過完全集成所有級間濾波來減少物料用量。前端含有三個高性能單端低噪聲放大器(LNA),使該器件能支持三頻段應用。單端輸入結構可簡...
發表于 02-22 15:33 ? 23次 閱讀
ADF4602 單芯片、多頻段3G毫微微蜂窩收發器

HMC7586 71 GHz至76 GHz,E頻段I/Q下變頻器

和特點 轉換增益: 12.5 dB(典型值) 鏡像抑制: 28 dBc(典型值) 噪聲系數: 5 dB(典型值) 針對1 dB壓縮(P1dB)的輸入功率: -9 dBm(典型值) 輸出三階交調截點(IP3): -1 dBm(典型值) 輸出二階交調截點(IP2): 20 dBm(典型值) RFIN上6倍本振(LO)泄漏: -40 dBm(典型值) IFOUT上1倍LO泄漏: -50 dBm(典型值) 射頻(RF)回波損耗: 5 dB(典型值) LO回損: 20 dB(典型值) 裸片尺寸: 3.599 mm × 2.199 mm × 0.05 mm產品詳情 HMC7586是一款集成E頻段的砷化鎵(GaAs)單芯片微波集成電路(MMIC)同相和正交(I/Q)下變頻器芯片,工作頻率范圍為71 GHz至76 GHz。 HMC7586在整個頻段內提供12.5 dB小信號轉換增益和28 dBc鏡像抑制性能。 該器件采用低噪聲放大器,后接由6倍倍頻器驅動的圖像抑制混頻器。 該鏡像抑制混頻器使得低噪聲放大器之后無需使用濾波器。 可針對直接變頻應用提供差分I和Q混頻器輸出。 或者,可利用外部90°混合型器件和兩個外部180°混合型器件將輸出合并,以實現單邊帶應用。 所有數據包括IF端口上1 mil金線焊的效應。應用 E頻段通信系統 高容量無線回程 測試與測量...
發表于 02-22 15:31 ? 2次 閱讀
HMC7586 71 GHz至76 GHz,E頻段I/Q下變頻器

HMC6301 毫米波接收器,57 GHz - 64 GHz

和特點 頻段:57 - 64 GHz RF信號帶寬:最高達1.8 GHz 噪聲系數:8 dB(典型值) 接收器增益:0 - 70 dB 數字和模擬RF和IF增益控制 可編程基帶增益和濾波器帶寬 集成頻率合成器 集成鏡像抑制濾波器 部分外置的環路濾波器 支持外部LO 片內溫度傳感器 支持256-QAM調制 集成AM和FM檢波器 通用模擬I/Q基帶接口 三線式串行數字接口 符合RoHS標準的75引腳晶圓級球柵陣列封裝 產品詳情 HMC6301是一款完整的毫米波接收器集成電路,采用符合RoHS標準的6 mm × 4 mm晶圓級球柵陣列(WLBGA)封裝,包括低噪聲放大器(LNA)、鏡像抑制濾波器、RF至IF下變頻器、IF濾波器、I/Q下變頻器和頻率合成器。該接收器的工作頻率范圍為57 GHz至64 GHz,雙邊調制帶寬高達1.8 GHz。集成式頻率合成器在250 MHz、500 MHz或540 MHz步長下進行調諧,具有出色的相位噪聲,支持高達64 QAM的調制。或者,可以注入外部LO,它支持用戶可選LO特性或相位相干發射和接收操作以及高達256 QAM的調制。通過通用模擬基帶I/Q接口提供對各種調制格式的支持。接收器器件還內置AM和FM檢波器以便解調開關鍵控(OOK)、頻移鍵控(FSK)或最小...
發表于 02-22 15:14 ? 8次 閱讀
HMC6301 毫米波接收器,57 GHz - 64 GHz

ADF5904 4通道、24 GHz接收機下變頻器

和特點 用于單端接收機(Rx)輸入和本振(LO)輸入的集成巴倫 Rx通道增益: 22 dB 噪聲系數(NF): 10 dB P1dB: ?10 dBm LO輸入范圍: -8 dBm至+5 dBm Rx至IF隔離: 30 dB RF信號帶寬: 250 MHz Rx輸出阻抗: 900 Ω差分 LO輸入緩沖器: 24 GHz RF和LO S11(50 Ω時): -5 dB 集成模擬輸出的溫度傳感器:±5° 靜電放電(ESD)性能 人體模型(HBM):2000 V 充電器件模型(CDM):500 V 通過汽車應用認證 產品詳情 ADF5904是一款4通道、24 GHz接收機下變頻器。 每個通道包含一個集成片內巴倫的單端RF輸入,后接差分低噪聲放大器(LNA),以及集成差分輸出緩沖器的下變頻混頻器。 RF LO路徑還有片內巴倫。 片內寄存器通過簡單的三線式接口進行控制。 ADF5904采用緊湊型32引腳、5 mm × 5 mm LFCSP封裝。 應用 汽車雷達 工業雷達 微波(μW)雷達傳感器 方框圖...
發表于 02-22 15:07 ? 17次 閱讀
ADF5904 4通道、24 GHz接收機下變頻器

ADMV4420 具有集成小數 N 分頻 PLL 和 VCO 的 K 波段下變頻器

和特點 RF 前端集成了 RF 巴倫和 LNA雙平衡有源混頻器,帶高動態范圍 IF 放大器具有低相位噪聲和多核 VCO 的小數 N 頻率合成器采用集成 LDO 穩壓器的 5 V 電源供電輸出 P1dB:7 dBm輸出 IP3:16 dBm轉換增益:36 dB噪聲指數:7 dBRF 輸入頻率范圍:16.95 GHz 至 22.05 GHz內部 LO 頻率范圍:16.75 GHz 至 21.15 GHzIF 頻率范圍:900 MHz 至 2500 MHz單端 50 Ω 輸入阻抗和 75 Ω IF 輸出阻抗可通過 4 線 SPI 編程32 引腳, 5 mm × 5 mm LFCSP 產品詳情 ADMV4420 是一款高度集成的雙平衡有源混頻器,集成了小數 N 分頻頻率合成器,非常適合下一代 K 波段衛星通信。RF 前端由集成的 RF 巴倫和低噪聲放大器(LNA)組成,可實現最佳的 7 dB 單邊帶噪聲指數,同時最大限度地減少外部元件。此外,高動態范圍 IF 輸出放大器提供 36 dB 的標稱轉換增益。集成的低相位噪聲、小數 N 分頻鎖相環(PLL),帶有多核壓控振蕩器(VCO)和內部 2 倍乘法器,可為雙平衡混頻器產生必要的片內 LO 信號,無需外部頻率合成。多核 VCO 使用內部自動校準程序,使得 PLL 可選擇必要設置,并鎖定約 400 μs。...
發表于 02-22 15:07 ? 12次 閱讀
ADMV4420 具有集成小數 N 分頻 PLL 和 VCO 的 K 波段下變頻器

ADF5902 24 GHz、ISM 頻段、多頻道 FMCW 雷達變送器

和特點 24 GHz 至 24.25 GHz VCO(工業、科學和醫療(ISM)射頻頻段) 雙通道 24 GHz 功率放大器,輸出為 8 dBm 單端輸出 具有靜音功能的雙通道多路復用輸出 可編程輸出功率 LO 輸出緩沖區 射頻頻率范圍:24 GHz 至 24.25 GHz 功率控制檢波器 輔助 8 位 ADC 高速和低速 FMCW 斜坡生成 25 位固定模數可實現亞赫茲頻率分辨率 PFD 頻率高達 110 MHz 歸一化相位本底噪聲為 ?222 dBc/Hz 可編程電荷泵電流 ±5°C 溫度傳感器 4 線 SPI ESD 性能 HBM:2000 V CDM:250 V 符合汽車應用要求 產品詳情 ADF5902 是一款 24 GHz 變送器(Tx)單片微波集成電路(MMIC),具有片內 24 GHz 壓控振蕩器(VCO)。VCO 具有分數 N 頻率合成器,并具有波形生成功能、可編程網格陣列(PGA)和用于雷達系統的雙變送器通道。片內 24 GHz VCO 為兩個變送器通道和本地振蕩器(LO)輸出生成 24 GHz 信號。每個變送器通道包含一個功率控制電路。還有一個片內溫度傳感器。所有片內寄存器的控制都是通過簡單的四線串行外設接口(SPI)實現的。ADF5902 采用緊湊式 32 引腳 5 mm × 5 mm LFCSP 封裝。應用...
發表于 02-22 15:06 ? 12次 閱讀
ADF5902 24 GHz、ISM 頻段、多頻道 FMCW 雷達變送器

ADF5901 24GHz VCO + PGA + 2通道PA輸出

和特點 24 GHz至24.25 GHz壓控振蕩器(VCO) 具有8 dBm輸出的2通道24 GHz功率放大器(PA) 單端輸出 具有靜音功能的2通道Muxed輸出 可編程輸出功率 N分頻器TX輸出(鑒頻器) 24GHz LO輸出緩沖器 250MHz信號帶寬 電源控制檢波器 輔助8位ADC ±5°C溫度傳感器 4線式串行外設接口(SPI) 靜電放電(ESD)性能 人體模型(HBM):2000 V 充電器件模型(CDM):250 V 通過汽車應用認證 產品詳情 ADF5901是一款24 GHz Tx單片微波集成電路(MMIC),片內集成24 GHz VCO和PGA,并有兩個Tx通道,適用于雷達系統。片內24 GHz VCO產生用于2個Tx通道和LO輸出的24 GHz信號。每個Tx通道包含一個功率控制電路。還有一個片內溫度傳感器。所有片內寄存器均通過簡單的4線式接口進行控制。ADF5901采用緊湊型32引腳、5 mm × 5 mm LFCSP封裝。應用 汽車雷達 工業雷達 微波雷達傳感器 工業傳感器 精密儀器 油箱液位傳感器 智能傳感器 開門 節能 商用傳感器:對象檢測和跟蹤 汽車、船舶、飛機和UAV(無人機):防撞 智能運輸系統:智能交通監控和控制 監控和安全 方框圖...
發表于 02-22 15:05 ? 44次 閱讀
ADF5901 24GHz VCO + PGA + 2通道PA輸出

HMC6300 60 GHz毫米波發射器,57 GHz - 64 GHz

和特點 頻段:57 - 64 GHz RF信號帶寬:最高達1.8 GHz 針對1 dB壓縮的輸出功率:15 dBm 增益:5 - 35 dB 數字和模擬RF和IF增益控制 集成頻率合成器 集成鏡像抑制濾波器 部分外置的環路濾波器 支持外部LO 片內溫度傳感器 支持256-QAM調制 集成MSK調制器 通用模擬I/Q基帶接口 三線式串行數字接口 符合RoHS標準的65引腳晶圓級球柵陣列封裝 產品詳情 HMC6300BG46是一款完整的毫米波發射器集成電路,采用符合RoHS標準的6 mm x 4 mm晶圓級球柵陣列(WLBGA)封裝,工作頻率范圍為57 GHz至64 GHz,調制帶寬高達1.8 GHz。集成式頻率合成器在250、500或540 MHz步長下進行調諧,具有出色的相位噪聲,支持高達64-QAM的調制。或者,可以注入外部LO,它支持用戶可選LO特性或相位相干發射和接收操作以及高達256-QAM的調制。通過通用模擬基帶IQ接口提供對各種調制格式的支持。發射器芯片還支持專用FSK、MSK、OOK調制格式,從而實現更低成本和功耗的串行數據鏈路,而無需使用高速數據轉換器。差分輸出向100 Ω負載提供高達15 dBm的線性輸出功率。同時支持單端操作,最高12 dBm。與HMC6301BG46一起,完整的60 G...
發表于 02-22 12:05 ? 50次 閱讀
HMC6300 60 GHz毫米波發射器,57 GHz - 64 GHz
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