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    從芯片到產品,國產毫米波雷達產業鏈全面梳理!

    2020-04-08 22:21:02 sdlinka

    本文首發于國際電子商情中文網

    毫米波(Millimeter Wave)指的是工作頻率在30~100GHz,波長在1~10mm之間的電磁波。因為毫米波的波長介于微波和厘米波之間,所以毫米波雷達兼具微波雷達和光電雷達的部分優點。當前,在車載ADAS系統中的毫米波雷達主要為24GHz和77GHz兩類。近期,國際電子商情針對24GHz和77GHz的性能,并梳理了國產毫米波雷達的產業鏈。

    24GHz和77GHz毫米波雷達性能對比

    車用毫米波雷達工作頻段為21.65-26.65GHz和76~81GHz,主流車的工作頻率是在24GHz、77GH、79GHz三個頻率段附近。頻率越高,其波長越短,天線尺寸和體積也就越小。因此,高頻段的毫米波雷達具備更高的性能,更寬的帶寬,更好的分辨率優勢。因此,業界認為,在毫米波雷達領域,77GHz的產品將會取代24GHz的產品。

    目前,國內外毫米波雷達以24GHz(MRR 短中距離雷達)和77GHz(LRR 長距離雷達)為主,79GHz及以上的產品目前尚在實驗室階段。24GHz和77GHz之間的具體參數究竟存在哪些差距?詳見表1:

    停車場管理系統
    表1 24GHz毫米波雷達與77GHz毫米波雷達的對比

    在各類車載傳感器中,毫米波雷達具有優勢

    在汽車防撞傳感器當中,根據工作原理和工作過程不同,分為超聲波雷達、紅外雷達、激光雷達以及毫米波雷達。其中前三種雷達,都是通過對回波的檢測,與發射信號相比較,得到脈沖或相位的差值,從而計算出發射與接收信號的時間差。

    與其他各類車載傳感器產品相比,毫米波雷達的探測性能穩定,不易受探測對象表面形狀、顏色以及大氣流的影響,具有環境適應性強的特點,在雨、雪、霧等環境下也能較好運行。不過,它的成本與攝像頭、超聲波雷達比起來相對較高,同時行人的反射波較弱,難以探測。

    停車場管理系統
    表2毫米波雷達與其他車載傳感技術對比

    實際上,不難看出,在汽車領域毫米波雷達具有一定的優勢,雖然在測距精度高方面,它比不上激光雷達,但是成本和性能兼具的優勢使得其成為當前最主流的視覺傳感方案。

    兩大核心部件

    據了解,毫米波雷達硬件核心包括MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit,單片微波集成電路)芯片和天線PCB板,以FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave,調頻連續波)車載雷達系統為例,其主要由天線、收發模塊、信號處理模塊組成。

    (一)MMIC芯片產業鏈尚未形成規模

    目前,在全球毫米波雷達市場上,占主導地位的是德國、美國、日本等國家。由于毫米波雷達技術涉及到敏感領域,為防止該技術被中國復制,技術領先的國家對中國采取了技術封鎖的手段。直至今日,60GHz以上的毫米波雷達產品都被禁止運輸到中國。

    關鍵的毫米波核心芯片幾乎被TI、英飛凌、NXP、ADI、ST、富士通、安森美、瑞薩等國際半導體公司所壟斷。而國內毫米波雷達芯片公司因為起步晚,芯片核心技術積累少,目前尚未形成規模?;诖?,突破高頻率毫米波雷達的技術瓶頸,對我國毫米波雷達產業而言具有極為重要的意義。

    ·國產毫米波雷達芯片廠商盤點

    1.加特蘭微電子科技(上海)有限公司

    加特蘭微電子致力于應用在汽車輔助及自動駕駛、安檢成像、智能家居等領域的77GHz CMOS工藝毫米波雷達芯片的研發。2017年,該公司發布了第一代77GHz毫米波雷達射頻單芯片。2019年3月,發布第二代CMOS毫米波雷達芯片SoC-ALPS系列。Alps系列芯片集成了高速ADC、完整的雷達信號處理baseband以及高性能的CPU核。目前,加特蘭微電子在全球已與90多家客戶展開合作。

    2.杭州岸達科技有限公司

    杭州岸達科技成立于2016年7月,從事77GHz CMOS毫米波雷達單芯片IC設計、研發及銷售,為無人機、汽車、工業控制等行業提供毫米波雷達全面的射頻前端解決方案和雷達模組開發及銷售。2019年2月,岸達科技發布了77GHz CMOS毫米波雷達芯片ADT2001,是全球首款基于CMOS工藝,采用相控陣系統架構,單顆芯片集成16通道的車載77GHz CMOS毫米波雷達芯片。

    3.廈門意行半導體科技有限公司

    廈門意行半導體成立于2010年,是國內最早從事民用毫米波雷達射頻前端集成電路產品開發及提供雷達解決方案的企業。2018年11月意行半導體正式發布了一顆24GHz、一發四收、收發一體的毫米波雷達單芯片SG24TR14 MMIC。目前,該公司已經量產SG24T1/SG24R1套片和SG24TR12一發兩收集成單芯片,產品在車載產業、無人機、智能交通、安防以及消費電子等多個產業有較好的應用。

    4.清能華波(北京)科技有限公司

    清能華波成立于2010年,專注車載與工業毫米波雷達技術研究與應用。目前,該公司已經完成了毫米波雷達全集成核心芯片的研發,并逐步進入產業化進程,其毫米波雷達核心芯片將會在未來3-5年之內逐步實現部分自主可控。

    5.北京微度芯創科技有限責任公司

    北京微度芯創科技成立于2017年,專注研發具有高集成度的毫米波雷達傳感器芯片以及相關應用場景的解決方案,其產品的應用范圍包含汽車電子、智能交通、安檢以及工業控制領域。目前,該公司已經獲得天使輪融資,融資金額未公開。

    6.上海矽杰微電子有限公司

    矽杰微電子的前身是上海微技術工業研究院的RFIC部門,2016年開始獨立運營。目前,該公司已經開發了具有自主知識產權的高度集成24GHz雷達SoC SRK1202A,該芯片集成了小數分頻鎖相環和收發機。26位小數分頻可實現赫茲級分頻精度,支持FSK、FMCW、LMFSK等多種調制模式,同時具有優異的射頻性能。

    7.北京晟德微集成電路科技有限公司

    晟德微集成電路成立于2018年9月,是一家汽車芯片研發商,主要為汽車提供77GHz以上的毫米波雷達接收機芯片。目前,該公司自研的FMCW雷達TRX已經完成了第一版芯片流片,可覆蓋76—81GHz波段。

    8.問智微電子有限公司

    問智微電子2014年在南京成立,主要從事微波毫米波系統級芯片(SoC)的研制和開發,應用領域包括雷達和無線通訊等行業。其芯片研發方向主要包括:毫米波雷達、通訊、成像等SoC芯片,微波/毫米波相控多功能SoC芯片,超寬帶芯片。

    9.江蘇微遠芯微系統技術有限公司

    江蘇微遠芯微系統2015年12月成立,主要從事毫米波雷達的芯片及微系統產品研發、生產、銷售和服務,具備全部的毫米波單芯片設計能力,具備芯片設計及相關信號處理的足夠的技術積累和相關IP。該公司與華天科技(昆山)電子合作開發的毫米波雷達芯片硅基扇出型封裝獲得成功,其產品封裝良率大于98%,已進入小批量生產階段。

    10.東南大學毫米波國家重點實驗室

    東南大學毫米波國家重點實驗室,致力于毫米波頻譜資源的開發利用研究。該實驗室擁有先進完善的微波毫米波測試設備,其實驗儀器設備固定資產超過4000萬元,擁有從L波段到W波段完整的信號參數、網絡參數、天線及電磁散射特性的測試設備。在國際權威刊物上發表了一系列論文,并提交了40多項發明專利申請。

    (二)毫米波雷達天線PCB板尚未國產

    目前,雷達天線高頻PCB板由滬電股份、Rogers、Isola、Schweizer等少數公司掌握。國內高頻PCB板廠商暫無技術儲備,仍需國外進口。目前,國內PCB板材企業滬電股份先后收購了Schweizer 19.74%的股權,展開了深度合作,相信未來將能填補國產毫米波雷達天線PCB板的空白。

    國產毫米波雷達成品供應商現狀

    美國、歐洲和日本在車載雷達技術和研究方面處于領先地位。從競爭格局來看,全球毫米波雷達設備市場主要被博世(Bosch)、大陸集團(Continental)、天合汽車集團(TRW)、法雷奧(Valeo)、海拉(Hella)、德爾福(Delphi)、電裝(Denso)、奧托立夫(Autoliv)、富士通(Fujitsu)等廠商占領,77GHz毫米波雷達,只有博世、大陸、德爾福、電裝、TRW、富士通天、Hitachi等公司掌握。

    目前,國外的77GHz毫米波雷達產品不單獨向中國銷售,只為提供全套系統,價格相當昂貴。而且,整套系統中也不會配備最新一代的77GHz產品。就連進口汽車上采用的77GHz毫米波雷達,也是國外早前幾代的產品。

    而在2017年3 月,我國交通部就已經規定,9米以上營運客車必須安裝LEW(車道偏離預警系統)和AEB(自動制動系統),該規定的過渡期為13個月。此外,未來將推廣到貨運車領域??蛙嚭拓涇嚿蠈走_的探測距離要求≥200米,這為77GHz毫米波雷達這類的遠距離探測雷達的發展創造了條件。

    為此,國內也有一些公司在積極推出毫米波雷達產品。

    ·國內主要毫米波雷達供應商盤點

    1.北京行易道科技有限公司

    行易道科技成立于2014年,是智能駕駛核心傳感器系統的高科技創新企業,主營產品是車載毫米波雷達系統和車載SAR成像(合成孔徑)雷達系統。該公司在汽車毫米波雷達系統設計、SAR成像技術、相控陣技術、雷達信號處理、車載雷達測試與驗證、車載雷達工藝與質量體系等領域擁有多年大型工程項目經驗,其77GHz汽車雷達產線是國內第一家自主知識產權的77GHz汽車雷達總裝線。目前,行易道科技的產品有77GHz中近程雷達、77GHz遠程雷達及ADAS相關系統方案。

    2.杭州智波科技有限公司

    智波科技成立于2015年,該公司專注研發ADAS及無人駕駛系統中的毫米波雷達,致力的產品有77GHz防撞雷達、79GHz高分辨率雷達、車載24GHz盲點雷達、無人機測高雷達和避障雷達等。目前,該公司已經推出應用在無人機和無人車上的24GHz民用雷達。

    3.蕪湖森思泰克智能科技有限公司

    森思泰克成立于2015年,是一家毫米波雷達公司,產品涵蓋安防、交通、無人機以及汽車。在車載雷達領域,目前該公司已經成功研制了毫米波防撞預防系統、盲點偵測系統,有24GHz、77GHz、79GHz三個頻段的多個產品。其中24Ghz的側后向雷達已經拿到長豐獵豹的前裝訂單,77Ghz雷達也在2018年9月份拿到訂單。

    4.深圳卓泰達電子科技有限公司

    卓泰達成立于2012年,致力汽車大數據,車載智能設備的開發和應用,是一家專注于OBD車聯網、汽車防撞預警及汽車周邊電子產品研發、生產、銷售、服務為一體的高科技公司。2016年1月,卓泰達的RCC毫米波雷達上市。

    5.深圳承泰科技有限公司

    深圳承泰科技成立于2016年,其前身是沈陽承泰科技有限公司。目前,該公司共推出了三款主打雷達產品:77G中長距雷達、77G中距雷達、79G角雷達,在汽車乘用車、商用車和特種車輛前裝市場得到廣泛應用。今年年初,深圳承泰科技宣布完成數千萬元的A輪融資。本輪融資由藍焱資本領投,其他數家機構與企業跟投。

    6.南京隼眼電子科技有限公司

    隼眼科技始創于2015年4月,初始注冊資本3000萬人民幣。該公司專注于76~81GHz車載毫米波雷達技術研究與應用,對于汽車主動安全駕駛信息系統、汽車輔助自動駕駛系統進行開發。據了解,其在毫米波單片集成電路方面,已完成8mm波段VCO、混頻器、倍頻器、開關、放大器等單功能芯片的研制。目前,隼眼科技與恩智浦正在進行合作,未來隼眼將致力于為Tier 1提供毫米波雷達系統級解決方案和技術支持?!?/p>

    ——The end



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