众所周知,毫米波雷达由于其抗干扰能力强,可穿透塑料、陶瓷等材料,已经在很多领域得到了客户的认可,并且在智能驾驶、无人机、机器人、工业控制、智能家居等行业大批量使用。
但是,由于目前主流的设计还是采用分立元器件+天线技术或者MMIC芯片+天线技术,使得产品批量成本相对超声波雷达还是高,对于一些严格控制成本的消费品领域,市场还是无法渗透。
同时,采用分立元器件或者MMIC芯片,天线尺寸很难变小,功耗也较高,限制了毫米波雷达传感器在手机、移动设备、物联网、智能穿戴、扫地机器人、无人机等功耗要求低的设备中使用。
成本低、尺寸小、功耗低、稳定性好是目前雷达传感器变革的方向,随着万物互联(IOT)、毫米波5G移动通信与汽车雷达如火如荼的展开,封装天线技术让这一切变成可能。
基于AiP技术的PCR雷达传感器原理图
封装天线(简称AiP)是基于封装材料与工艺,将天线与芯片集成在封装内实现系统级功能的一门技术,目前有多家厂商采用AIP技术来实现通信、毫米波雷达系统,比如英飞凌和Google合作开发,用于手势识别的60GHz毫米波雷达,目前处于产品研发阶段,预计很快会有样机提供;瑞典的一家独立于隆德大学(Lund University)的移动传感器技术公司Acconeer开发了工作在60GHz 频段的PCR雷达传感器。
世界知名市场研究与战略咨询公司Yole,去年年尾出版了一份市场分析报告:2018年度汽车雷达技术 “Radar Technologies for Automotive 2018”。报告提出AiP技术会是毫米波5G通信与汽车雷达芯片必选的一项技术,可以清楚看见AiP技术已经是毫米波汽车雷达主流天线与封装技术。而采用封装天线,让毫米波雷达系统可以实现芯片化,芯片化产品的一大优势就是一旦量产,成本就会大大降低。
短期内,超声波雷达成本优势难以超越,但可以预见,在不久的将来,毫米波雷达将取代并超越超声波雷达广泛的运用场景。