這兩年隨著自動(dòng)駕駛的火爆,雷達(dá)傳感器技術(shù)成為一項(xiàng)熱門技術(shù),吸引了許多資本和人才的注意力,尤其是激光雷達(dá)傳感器和毫米波雷達(dá)傳感器,行業(yè)內(nèi)多家創(chuàng)業(yè)企業(yè)得到資本市場的投資和認(rèn)可,而超聲波雷達(dá)由于在更早以前就在汽車倒車?yán)走_(dá)、機(jī)器人避障、無人機(jī)定高中有所運(yùn)用,市場覆蓋廣泛,成本低廉,目前已經(jīng)成為激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)追趕和超越目標(biāo)。激光雷達(dá)由于批量成本較高很難在短時(shí)間內(nèi)降到毫米波雷達(dá)的成本范圍,那已經(jīng)大批量使用的毫米波雷達(dá)有沒有可能降到超聲波雷達(dá)的成本范圍呢?我們從毫米波雷達(dá)技術(shù)發(fā)展路線來做一下分析預(yù)測。

眾所周知,毫米波雷達(dá)由于其抗干擾能力強(qiáng),可穿透塑料、陶瓷等材料,已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了客戶的認(rèn)可,并且在智能駕駛、無人機(jī)、機(jī)器人、工業(yè)控制、智能家居等行業(yè)大批量使用。但是,由于目前主流的設(shè)計(jì)還是采用分立元器件+天線技術(shù)或者M(jìn)MIC芯片+天線技術(shù),使得產(chǎn)品批量成本相對超聲波雷達(dá)還是高,對于一些嚴(yán)格控制成本的消費(fèi)品領(lǐng)域,市場還是無法滲透。同時(shí),采用分立元器件或者M(jìn)MIC芯片,天線尺寸很難變小,功耗也較高,限制了毫米波雷達(dá)傳感器在手機(jī)、移動(dòng)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、智能穿戴、掃地機(jī)器人、無人機(jī)等功耗要求低的設(shè)備中使用。成本低、尺寸小、功耗低、穩(wěn)定性好是目前雷達(dá)傳感器變革的方向,隨著萬物互聯(lián)(IOT)、毫米波5G移動(dòng)通信與汽車?yán)走_(dá)如火如荼的展開,封裝天線技術(shù)讓這一切變成可能。

基于AiP技術(shù)的PCR雷達(dá)傳感器原理圖

封裝天線(簡稱AiP)是基于封裝材料與工藝,將天線與芯片集成在封裝內(nèi)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級功能的一門技術(shù),目前有多家廠商采用AIP技術(shù)來實(shí)現(xiàn)通信、毫米波雷達(dá)系統(tǒng),比如英飛凌和Google合作開發(fā),用于手勢識(shí)別的60GHz毫米波雷達(dá),目前處于產(chǎn)品研發(fā)階段,預(yù)計(jì)很快會(huì)有樣機(jī)提供;瑞典的一家獨(dú)立于隆德大學(xué)(Lund University)的移動(dòng)傳感器技術(shù)公司Acconeer開發(fā)了工作在60GHz 頻段的PCR雷達(dá)傳感器,目前其中國區(qū)代理商深圳市佰譽(yù)達(dá)科技公司已經(jīng)批量銷售。聯(lián)發(fā)科(MediaTek)于1月12日在CES上披露正研發(fā)基于76-81GHz頻段,采用AiP封裝的汽車毫米波雷達(dá)芯片。國外大廠紛紛看好這種技術(shù),目前看來進(jìn)展較為領(lǐng)先,已經(jīng)批量化生產(chǎn)出貨的就是這家瑞典的Acconeer公司。因?yàn)槭忻嫔夏苜I到的只有這家公司的產(chǎn)品,所以我們以這家公司產(chǎn)品做一下分析,尺寸為5.5x5.2x0.88mm,功耗低至0.2mW,這使得一些智能穿戴、手機(jī)人臉識(shí)別、無人機(jī)定高/避障、機(jī)器人避障/材料識(shí)別等行業(yè)運(yùn)用毫米波雷達(dá)成為可能。

世界知名市場研究與戰(zhàn)略咨詢公司Yole,去年年尾出版了一份市場分析報(bào)告:2018年度汽車?yán)走_(dá)技術(shù) “Radar Technologies for Automotive 2018”。報(bào)告提出AiP技術(shù)會(huì)是毫米波5G通信與汽車?yán)走_(dá)芯片必選的一項(xiàng)技術(shù),可以清楚看見AiP技術(shù)已經(jīng)是毫米波汽車?yán)走_(dá)主流天線與封裝技術(shù)。而采用封裝天線,讓毫米波雷達(dá)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)芯片化,芯片化產(chǎn)品的一大優(yōu)勢就是一旦量產(chǎn),成本就會(huì)大大降低。短期內(nèi),超聲波雷達(dá)成本優(yōu)勢難以超越,但可以預(yù)見,在不久的將來,毫米波雷達(dá)將取代并超越超聲波雷達(dá)廣泛的運(yùn)用場景。