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基于车载防撞雷达单片收发芯片技术的成套解决方案

2019-09-30 09:21 次阅读

毫米波雷达是L2及以上自动驾驶系统的标配,也是当下无人驾驶领域较为集中的竞争热点。作为被测物体相对距离、现对速度、方位的高精度传感器,该传感器技术早期被应用于军事领域,近年来开始成熟于汽车电子、无人机、智能交通等多个应用场景中。

江苏快3平台 眼下,国内各类汽车雷达制造商,正不断开发和基于车载防撞雷达单片收发芯片技术的成套解决方案,却始终无法突破头部厂商,原因何在?

江苏快3平台 在9月3日“第二届全球IC企业家大会暨第十七届中国国际半导体博览会(IC China 2019)”上,国内知名微波/毫米波芯片创业团队迈矽科微电子联合创始人侯德彬对此进行了解答,并在此次盛会上重磅发布了基于团队核心技术研发的MSTR001、MSTR002两款车载防撞雷达单片收发芯片,引发了与会者和行业上下游的极大关注。

江苏快3平台 为原创而生的迈矽科

在侯德彬看来,虽然自动驾驶的发展推动国内毫米波雷达行业的兴起,并诞生了不少企业,但这些企业普遍还是依靠采购国外雷达芯片去做产品设计,与国外大厂的产品相比并没有多大的竞争力,国内厂商更愿意选择质量更有保障的大厂出品,因此获得国内厂商的青睐是国产汽车雷达需要走出的第一步,当然更重要的是关注自身,原创可靠的产品是关键。

为改善国内市场通病,在能够设计出原创,性能可靠,成本低这样的信念下,迈矽科团队于2016年正式成立。在创业的三年时间里,迈矽科先后经历了人才匮乏、产品良率低、市场接受程度不够等挫折,但依靠迈矽科团队技术人员扎实而优秀的经验积累,并通过不断调整团队面向市场和客户需求的战略导向,逐渐获得了行业上下游和资本方的重点关注。

“此次发布的这两款芯片,是迈矽科团队成立三年以来,坚持研发创新和投入的成果结晶,也是对迈矽科团队成员十余年技术积累的一个验证。我们可以给行业级客户提供成熟的产品使用,迈矽科希望与大家一道,共同推动中国在无人驾驶和芯片研发上的长足发展。”侯德彬在发布会上如是说。

了不起的毫米波车载防撞雷达芯片

江苏快3平台 这到底是两款怎样的芯片?侯德彬解释道,从技术角度而言,MSTR001、MSTR002两款芯片能够满足Grade1 AEC Q100车规等级要求。

在关键指标上,迈矽科微电子毫米波雷达芯片的典型输出功率达到13dBm(全温度范围)并带有可调功率输出。发射链路可选择为双相调制(MSTR001)或者6-bit移相(MSTR002)输出。芯片同时包含了功率检测、温度传感与内建自检(BIST)的功能,可通过SPI进行灵活控制,主要参数均优于现有国际上现有产品。

此外,MSTR001、MSTR002两款芯片采用SiGe工艺与eWLB封装,内置了26GHz VCO与8分频输出,并可接收外部本振输入,从而可级联工作、构成更大规模的雷达阵列,能够高性能地满足汽车自适应巡航、防碰撞等需求。

侯德彬表示,这两款芯片相较于目前行业中在研或正在测试的其他同类产品,其可靠性更高,而成本更低,对数据的处理更精准,算力更强,未来也能匹配除无人驾驶之外更多的应用场景。

江苏快3平台 迈矽科微电子本次发布的MSTR001、MSTR002为三发四收车载防撞雷达单片收发芯片,包括三个发射通道和四个接收通道,所有通道可独立工作于76-81GHz频率范围内。

立足当下,放眼未来

江苏快3平台 对于为何会选择这样的频率范围,侯德彬表示,一个优秀的企业不仅仅可以看见眼前的利益,更可以看见市场未来的发展方向。

江苏快3平台 对于芯片企业来说,一直有坐十年冷板凳这样的说法,也就是说芯片的设计到量产需要经历漫长的历程,企业一旦选择错误的方向就会满盘皆输。迈矽科微电子并不是一家只知道埋头苦干,闭门造车的公司。在芯片的研发过程中,会不断与客户进行交流和调整,做出相对正确的选择。

目前各国对车载毫米波雷达分配的频段各有不同,但主要集中在24GHz和77GHz,少数国家(如日本)采用60GHz频段。有专家表示,由于77G相对于24G的诸多优势,未来全球车载毫米波雷达的频段会趋同于77GHz频段(76-81GHz)。这就是迈矽科微电子做出这样选择的理由。

江苏快3平台 毫米波雷达作为无人驾驶的关键底层支撑,是迈矽科自团队创立之前便持续深耕的领域,已拥有十余年的理论和技术积累。据侯德彬介绍,目前迈矽科的MSTR001、MSTR002两款芯片都已实现了小批量生产,同时已供货给多家上下游企业进行测试应用,未来有望拉动中国无人驾驶技术的又一次跨步。

对此,中科创星董事总经理林佳亮评价表示:目前国际上车载毫米波雷达芯片的头部玩家主要是英飞凌NXP这些成熟企业。而迈矽科的两款芯片成果,填补了国内在相关领域的技术空白,打破了毫米波雷达芯片在量产和可靠性上长期受制于人的局面,实现了从“0到1”的重要突破,同时该团队还可以提供包括芯片设计研发在内的最具性价比的综合解决方案。作为投资方,中科创星将持续看好该项目的成长性,我们愿与迈矽科携手,助推无人驾驶在中国的成熟落地,实现更安全、更智能的应用环境。

谈及未来的团队规划,侯德彬透露说,迈矽科将继续深耕技术研发,在毫米波雷达芯片领域持续深造,团队的第二代芯片产品,预计在2020年发布。此外,迈矽科也正在5G毫米波芯片进行布局,以便提供给客户基于技术创新的更高性能产品。

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ADF4602 单芯片、多频段3G毫微微蜂窝收发器

HMC7586 71 GHz至76 GHz,E频段I/Q下变频器

和特点 转换增益: 12.5 dB(典型值) 镜像抑制: 28 dBc(典型值) 噪声系数: 5 dB(典型值) 针对1 dB压缩(P1dB)的输入功率: -9 dBm(典型值) 输出三阶交调截点(IP3): -1 dBm(典型值) 输出二阶交调截点(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) 射频(RF)回波损耗: 5 dB(典型值) LO回损: 20 dB(典型值) 裸片尺寸: 3.599 mm × 2.199 mm × 0.05 mm产品详情 HMC7586是一款集成E频段的砷化镓(GaAs)单芯片微波集成电路(MMIC)同相和正交(I/Q)下变频器芯片,工作频率范围为71 GHz至76 GHz。 HMC7586在整个频段内提供12.5 dB小信号转换增益和28 dBc镜像抑制性能。 该器件采用低噪声放大器,后接由6倍倍频器驱动的图像抑制混频器。 该镜像抑制混频器使得低噪声放大器之后无需使用滤波器。 可针对直接变频应用提供差分I和Q混频器输出。 或者,可利用外部90°混合型器件和两个外部180°混合型器件将输出合并,以实现单边带应用。 所有数据包括IF端口上1 mil金线焊的效应。应用 E频段通信系统 高容量无线回程 测试与测量...
发表于 02-22 15:31 2次 阅读
HMC7586 71 GHz至76 GHz,E频段I/Q下变频器

HMC6301 毫米波接收器,57 GHz - 64 GHz

和特点 频段:57 - 64 GHz RF信号带宽:最高达1.8 GHz 噪声系数:8 dB(典型值) 接收器增益:0 - 70 dB 数字和模拟RF和IF增益控制 可编程基带增益和滤波器带宽 集成频率合成器 集成镜像抑制滤波器 部分外置的环路滤波器 支持外部LO 片内温度传感器 支持256-QAM调制 集成AM和FM检波器 通用模拟I/Q基带接口 三线式串行数字接口 符合RoHS标准的75引脚晶圆级球栅阵列封装 产品详情 HMC6301是一款完整的毫米波接收器集成电路,采用符合RoHS标准的6 mm × 4 mm晶圆级球栅阵列(WLBGA)封装,包括低噪声放大器(LNA)、镜像抑制滤波器、RF至IF下变频器、IF滤波器、I/Q下变频器和频率合成器。该接收器的工作频率范围为57 GHz至64 GHz,双边调制带宽高达1.8 GHz。集成式频率合成器在250 MHz、500 MHz或540 MHz步长下进行调谐,具有出色的相位噪声,支持高达64 QAM的调制。或者,可以注入外部LO,它支持用户可选LO特性或相位相干发射和接收操作以及高达256 QAM的调制。通过通用模拟基带I/Q接口提供对各种调制格式的支持。接收器器件还内置AM和FM检波器以便解调开关键控(OOK)、频移键控(FSK)或最小...
发表于 02-22 15:14 8次 阅读
HMC6301 毫米波接收器,57 GHz - 64 GHz

ADF5904 4通道、24 GHz接收机下变频器

和特点 用于单端接收机(Rx)输入和本振(LO)输入的集成巴伦 Rx通道增益: 22 dB 噪声系数(NF): 10 dB P1dB: −10 dBm LO输入范围: -8 dBm至+5 dBm Rx至IF隔离: 30 dB RF信号带宽: 250 MHz Rx输出阻抗: 900 Ω差分 LO输入缓冲器: 24 GHz RF和LO S11(50 Ω时): -5 dB 集成模拟输出的温度传感器:±5° 静电放电(ESD)性能 人体模型(HBM):2000 V 充电器件模型(CDM):500 V 通过汽车应用认证 产品详情 ADF5904是一款4通道、24 GHz接收机下变频器。 每个通道包含一个集成片内巴伦的单端RF输入,后接差分低噪声放大器(LNA),以及集成差分输出缓冲器的下变频混频器。 RF LO路径还有片内巴伦。 片内寄存器通过简单的三线式接口进行控制。 ADF5904采用紧凑型32引脚、5 mm × 5 mm LFCSP封装。 应用 汽车雷达 工业雷达 微波(μW)雷达传感器 方框图...
发表于 02-22 15:07 17次 阅读
ADF5904 4通道、24 GHz接收机下变频器

ADMV4420 具有集成小数 N 分频 PLL 和 VCO 的 K 波段下变频器

和特点 RF 前端集成了 RF 巴伦和 LNA双平衡有源混频器,带高动态范围 IF 放大器具有低相位噪声和多核 VCO 的小数 N 频率合成器采用集成 LDO 稳压器的 5 V 电源供电输出 P1dB:7 dBm输出 IP3:16 dBm转换增益:36 dB噪声指数:7 dBRF 输入频率范围:16.95 GHz 至 22.05 GHz内部 LO 频率范围:16.75 GHz 至 21.15 GHzIF 频率范围:900 MHz 至 2500 MHz单端 50 Ω 输入阻抗和 75 Ω IF 输出阻抗可通过 4 线 SPI 编程32 引脚, 5 mm × 5 mm LFCSP 产品详情 ADMV4420 是一款高度集成的双平衡有源混频器,集成了小数 N 分频频率合成器,非常适合下一代 K 波段卫星通信。RF 前端由集成的 RF 巴伦和低噪声放大器(LNA)组成,可实现最佳的 7 dB 单边带噪声指数,同时最大限度地减少外部元件。此外,高动态范围 IF 输出放大器提供 36 dB 的标称转换增益。集成的低相位噪声、小数 N 分频锁相环(PLL),带有多核压控振荡器(VCO)和内部 2 倍乘法器,可为双平衡混频器产生必要的片内 LO 信号,无需外部频率合成。多核 VCO 使用内部自动校准程序,使得 PLL 可选择必要设置,并锁定约 400 μs。...
发表于 02-22 15:07 12次 阅读
ADMV4420 具有集成小数 N 分频 PLL 和 VCO 的 K 波段下变频器

ADF5902 24 GHz、ISM 频段、多频道 FMCW 雷达变送器

和特点 24 GHz 至 24.25 GHz VCO(工业、科学和医疗(ISM)射频频段) 双通道 24 GHz 功率放大器,输出为 8 dBm 单端输出 具有静音功能的双通道多路复用输出 可编程输出功率 LO 输出缓冲区 射频频率范围:24 GHz 至 24.25 GHz 功率控制检波器 辅助 8 位 ADC 高速和低速 FMCW 斜坡生成 25 位固定模数可实现亚赫兹频率分辨率 PFD 频率高达 110 MHz 归一化相位本底噪声为 −222 dBc/Hz 可编程电荷泵电流 ±5°C 温度传感器 4 线 SPI ESD 性能 HBM:2000 V CDM:250 V 符合汽车应用要求 产品详情 ADF5902 是一款 24 GHz 变送器(Tx)单片微波集成电路(MMIC),具有片内 24 GHz 压控振荡器(VCO)。VCO 具有分数 N 频率合成器,并具有波形生成功能、可编程网格阵列(PGA)和用于雷达系统的双变送器通道。片内 24 GHz VCO 为两个变送器通道和本地振荡器(LO)输出生成 24 GHz 信号。每个变送器通道包含一个功率控制电路。还有一个片内温度传感器。所有片内寄存器的控制都是通过简单的四线串行外设接口(SPI)实现的。ADF5902 采用紧凑式 32 引脚 5 mm × 5 mm LFCSP 封装。应用...
发表于 02-22 15:06 12次 阅读
ADF5902 24 GHz、ISM 频段、多频道 FMCW 雷达变送器

ADF5901 24GHz VCO + PGA + 2通道PA输出

和特点 24 GHz至24.25 GHz压控振荡器(VCO) 具有8 dBm输出的2通道24 GHz功率放大器(PA) 单端输出 具有静音功能的2通道Muxed输出 可编程输出功率 N分频器TX输出(鉴频器) 24GHz LO输出缓冲器 250MHz信号带宽 电源控制检波器 辅助8位ADC ±5°C温度传感器 4线式串行外设接口(SPI) 静电放电(ESD)性能 人体模型(HBM):2000 V 充电器件模型(CDM):250 V 通过汽车应用认证 产品详情 ADF5901是一款24 GHz Tx单片微波集成电路(MMIC),片内集成24 GHz VCO和PGA,并有两个Tx通道,适用于雷达系统。片内24 GHz VCO产生用于2个Tx通道和LO输出的24 GHz信号。每个Tx通道包含一个功率控制电路。还有一个片内温度传感器。所有片内寄存器均通过简单的4线式接口进行控制。ADF5901采用紧凑型32引脚、5 mm × 5 mm LFCSP封装。应用 汽车雷达 工业雷达 微波雷达传感器 工业传感器 精密仪器 油箱液位传感器 智能传感器 开门 节能 商用传感器:对象检测和跟踪 汽车、船舶、飞机和UAV(无人机):防撞 智能运输系统:智能交通监控和控制 监控和安全 方框图...
发表于 02-22 15:05 50次 阅读
ADF5901 24GHz VCO + PGA + 2通道PA输出

HMC6300 60 GHz毫米波发射器,57 GHz - 64 GHz

和特点 频段:57 - 64 GHz RF信号带宽:最高达1.8 GHz 针对1 dB压缩的输出功率:15 dBm 增益:5 - 35 dB 数字和模拟RF和IF增益控制 集成频率合成器 集成镜像抑制滤波器 部分外置的环路滤波器 支持外部LO 片内温度传感器 支持256-QAM调制 集成MSK调制器 通用模拟I/Q基带接口 三线式串行数字接口 符合RoHS标准的65引脚晶圆级球栅阵列封装 产品详情 HMC6300BG46是一款完整的毫米波发射器集成电路,采用符合RoHS标准的6 mm x 4 mm晶圆级球栅阵列(WLBGA)封装,工作频率范围为57 GHz至64 GHz,调制带宽高达1.8 GHz。集成式频率合成器在250、500或540 MHz步长下进行调谐,具有出色的相位噪声,支持高达64-QAM的调制。或者,可以注入外部LO,它支持用户可选LO特性或相位相干发射和接收操作以及高达256-QAM的调制。通过通用模拟基带IQ接口提供对各种调制格式的支持。发射器芯片还支持专用FSK、MSK、OOK调制格式,从而实现更低成本和功耗的串行数据链路,而无需使用高速数据转换器。差分输出向100 Ω负载提供高达15 dBm的线性输出功率。同时支持单端操作,最高12 dBm。与HMC6301BG46一起,完整的60 G...
发表于 02-22 12:05 50次 阅读
HMC6300 60 GHz毫米波发射器,57 GHz - 64 GHz