助力麦格纳4D高清雷达,首款数字片上雷达芯片破局而来
2019-05-08 09:01:25 麦姆斯咨询
据麦姆斯咨询报道,Uhnder将在今年晚些时候推出“片上雷达”解决方案,提供更小的尺寸、更低的功耗、更低的成本,以及未来自动驾驶汽车中成像雷达所需要的分辨率。“通常,获得满足我们要求的分辨率将需要多达六颗芯片,包括多颗收发器、多颗处理器和一颗ADC芯片,”Manju Hegde称,“现在,我们把它们放在一起,在一颗单芯片上实现了更好的性能。”
Uhnder在今年4月宣布,与全球最大的Tier 1供应商之一麦格纳(Magna International)建立合作,为麦格纳未来的雷达传感器ICON提供片上雷达解决方案。据报道,Uhnder还正在与其它Tier 1供应商及汽车OEM制造商商讨其片上雷达解决方案,直指Level 2级及以上的自动驾驶。
Uhnder的77-GHz雷达芯片预计将变革汽车产业,不仅因为它是一款单芯片解决方案,而且它还是数字化解决方案。据称,由于采用数字编码调制技术(DCM),而非传统的频率调制方案,Uhnder的片上雷达可以提供更高的分辨率和精度。
Hegde表示,Uhnder采用数字技术的灵感源自蜂窝通信行业类似的频率调制方案。“在过去的20年里,通信行业相比汽车雷达行业取得了更多的创新,大规模高速通信的幕后便是信号处理和通信方面的成果。”
Uhnder的片上雷达解决方案可以在高速行驶中探测交通状况,包括道路上的物体、事故和停在隧道中的车辆等
Uhnder整合了先进的28 nm CMOS和数字编码调制技术,为雷达提供了更高的性能、更小的尺寸以及更低的功耗和成本。Uhnder的片上雷达传感器可以对车辆周围环境进行3D测绘,探测距离最远可达300米。其片上雷达具有12个发射天线和16个接收天线,采用77/79 GHz频带形成192个虚拟元件。
Uhnder的原型雷达芯片应用了28nm CMOS高性能计算技术,并采用扇出型晶圆级封装(Fan-Out Wafer-Level Package)
Uhnder在2019年IEEE国际固态电路峰会(ISSCC 2019)上展示了一款原型,使用由外部锁相环(PLL)产生的15.2~16.2GHz LO,差分LO输入通过使用多相滤波器转换为正交输入。所有通道均使用限幅放大器和亚谐波正交注入锁定振荡器,以5倍注入LO频率生成毫米波载波。两个具有浮点运算支持的CPU和两个DSP在同一芯片上支持数字信号处理和其他雷达信号计算。整个软件定义的硬件通道最多可以进行20 Tera-Ops(每秒兆位)的基带处理。将大量的模拟和数字内容整合到一颗单芯片上。
通过将这些专业技术应用于汽车雷达市场,Uhnder成功构建了一种MIMO(多输入多输出)雷达芯片,在单芯片上集成了12个发射器和16个接收器。此外,数字编码调制方案使Uhnder可以同时开启所有发射器而不会产生干扰,这有助于提供更高的分辨率和精度,其结果是雷达芯片的分辨率比现有的雷达芯片表现更精细。
Uhnder首款数字汽车片上雷达
对于汽车制造商而言,更高的分辨率和精度意味着能够制造所谓的“成像雷达”芯片。这种成像雷达芯片不仅可以感知道路中的障碍物,而且可以生成它们的图像。Hegde表示,这样可以使雷达芯片在某些(并非全部)汽车应用中取代激光雷达(LiDAR)传感器。
目前,许多自动驾驶开发商计划在Level 4级和5级自动驾驶车辆上部署多个激光雷达传感器。如果Uhnder真的可以实现成像雷达,那将为自动驾驶汽车制造商大幅节约成本。
Uhnder将此作为其优于现有雷达系统的关键优势。“我们不仅比所有激光雷达系统便宜得多,”Hegde称,“而且,我们还将比任何现有的雷达系统便宜得多。”