探索新概念 | 6 毫米波雷達(dá)三大核心元器件
MMIC芯片和雷達(dá)專(zhuān)用處理器是毫米波雷達(dá)工作流程中最核心的兩大元器件。MMIC芯片負(fù)責(zé)將中頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)再傳輸?shù)胶撩撞ɡ走_(dá)專(zhuān)用處理器上,除這兩大元器件外,天線高頻PCB板也是毫米波雷達(dá)的重要材料。
(1)MMIC射頻芯片
毫米波雷達(dá)的測(cè)速和測(cè)距性能主要取決于MMIC芯片的性能。MMIC射頻芯片全稱(chēng)單片微波集成電路,即包含多個(gè)功能電路的芯片,主要負(fù)責(zé)毫米波信號(hào)的調(diào)制、發(fā)射、接收以及回波信號(hào)的解調(diào)。
目前,毫米波雷達(dá)的芯片市場(chǎng)主要是由海外半導(dǎo)體廠商壟斷,包括英飛凌、恩智浦等;國(guó)內(nèi)毫米波雷達(dá)芯片市場(chǎng)起步較晚,主要廠商有清能華波、加特蘭微電子、岸達(dá)科技等,其中有一部分2018年左右已經(jīng)推出相關(guān)產(chǎn)品。
(2)雷達(dá)專(zhuān)用處理器
毫米波雷達(dá)專(zhuān)用處理器集成了 CPU、雷達(dá)信號(hào)專(zhuān)用處理單元、存儲(chǔ)等器件,其中雷達(dá)信號(hào)專(zhuān)用處理單元可以是 FPGA芯片、DSP芯片,或者專(zhuān)用單元。
DSP指能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的芯片,能夠?qū)崟r(shí)處理信息,多用于零延遲等實(shí)時(shí)信號(hào)處理領(lǐng)域,是通信、計(jì)算器、消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域最普遍的基礎(chǔ)器件。
FPGA指的是可編程的硅芯片,同一片F(xiàn)PGA芯片,不同的編程數(shù)據(jù),可以產(chǎn)生不同的電路功能,使用十分靈活。目前高端的DSP芯片、FPGA芯片制造商主要以海外廠商為主,國(guó)內(nèi)有紫光國(guó)微、安路科技、復(fù)旦微等。
(3)天線高頻PCB板
高頻PCB板負(fù)責(zé)電信號(hào)與毫米波信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換,它的工作原理是將高頻PCB板集成在普通PCB板上,達(dá)到在較小的集成空間中實(shí)現(xiàn)天線功能,并保持足夠信號(hào)強(qiáng)度的目的,這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為微帶陣列,是目前毫米波雷達(dá)天線的主流方案。
市場(chǎng)格局方面,雷達(dá)天線高頻PCB板技術(shù)由羅杰斯(Rogers)、施瓦茨等少數(shù)公司掌握。國(guó)內(nèi)大多數(shù)高頻PCB板廠商暫無(wú)技術(shù)儲(chǔ)備,只能根據(jù)圖紙代加工,元器件仍需國(guó)外進(jìn)口,國(guó)內(nèi)PCB板廠商企業(yè)包括深南電路、滬電股份、生益科技等。