這兩年隨著自動駕駛的火爆,雷達傳感器技術(shù)成為一項熱門技術(shù),吸引了許多資本和人才的注意力,尤其是激光雷達傳感器和毫米波雷達傳感器,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可,而超聲波雷達由于在更早以前就在汽車倒車雷達、機器人避障、無人機定高中有所運用,市場覆蓋廣泛,成本低廉,目前已經(jīng)成為激光雷達和毫米波雷達追趕和超越目標。激光雷達由于批量成本較高很難在短時間內(nèi)降到毫米波雷達的成本范圍,那已經(jīng)大批量使用的毫米波雷達有沒有可能降到超聲波雷達的成本范圍呢?我們從毫米波雷達技術(shù)發(fā)展路線來做一下分析預測。

眾所周知,毫米波雷達由于其抗干擾能力強,可穿透塑料、陶瓷等材料,已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到了客戶的認可,并且在智能駕駛、無人機、機器人、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)計還是采用分立元器件+天線技術(shù)或者MMIC芯片+天線技術(shù),使得產(chǎn)品批量成本相對超聲波雷達還是高,對于一些嚴格控制成本的消費品領(lǐng)域,市場還是無法滲透。同時,采用分立元器件或者MMIC芯片,天線尺寸很難變小,功耗也較高,限制了毫米波雷達傳感器在手機、移動設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、智能穿戴、掃地機器人、無人機等功耗要求低的設(shè)備中使用。成本低、尺寸小、功耗低、穩(wěn)定性好是目前雷達傳感器變革的方向,隨著萬物互聯(lián)(IOT)、毫米波5G移動通信與汽車雷達如火如荼的展開,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)來實現(xiàn)通信、毫米波雷達系統(tǒng),比如英飛凌和Google合作開發(fā),用于手勢識別的60GHz毫米波雷達,目前處于產(chǎn)品研發(fā)階段,預計很快會有樣機提供;瑞典的一家獨立于隆德大學(Lund University)的移動傳感器技術(shù)公司Acconeer開發(fā)了工作在60GHz 頻段的PCR雷達傳感器,目前其中國區(qū)代理商深圳市佰譽達科技公司已經(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芯片。國外大廠紛紛看好這種技術(shù),目前看來進展較為領(lǐng)先,已經(jīng)批量化生產(chǎn)出貨的就是這家瑞典的Acconeer公司。因為市面上能買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、手機人臉識別、無人機定高/避障、機器人避障/材料識別等行業(yè)運用毫米波雷達成為可能。

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告:2018年度汽車雷達技術(shù) “Radar Technologies for Automotive 2018”。報告提出AiP技術(shù)會是毫米波5G通信與汽車雷達芯片必選的一項技術(shù),可以清楚看見AiP技術(shù)已經(jīng)是毫米波汽車雷達主流天線與封裝技術(shù)。而采用封裝天線,讓毫米波雷達系統(tǒng)可以實現(xiàn)芯片化,芯片化產(chǎn)品的一大優(yōu)勢就是一旦量產(chǎn),成本就會大大降低。短期內(nèi),超聲波雷達成本優(yōu)勢難以超越,但可以預見,在不久的將來,毫米波雷達將取代并超越超聲波雷達廣泛的運用場景。