毫米波人體掃描儀市場(chǎng)：過去、現(xiàn)在和未來(lái)

作者：Abhishek Kapoor，Bilge Bayrakci

全身掃描儀已成為全球安全和威脅檢測(cè)工具包的重要組成部分。隨著射頻、微波和毫米波技術(shù)的進(jìn)步，利用該技術(shù)的全身掃描儀也開始流行起來(lái)。全身掃描解決方案的整體接受度在很大程度上取決于其性能、設(shè)計(jì)和商業(yè)可行性。本文討論了如何通過做出正確的技術(shù)設(shè)計(jì)和合作伙伴關(guān)系選擇，這些全身掃描儀的系統(tǒng)集成商可以更有信心為這個(gè)快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)提供商業(yè)上可行的解決方案。

介紹

與幾十年前相比，我們生活在一個(gè)非常不同的世界。全球社會(huì)不斷變化的地緣政治格局和全球恐怖主義威脅的加劇增加了對(duì)人身安全的需求。對(duì)安全的需求不再僅限于關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，而是更加普遍。世界各地的政府、安全機(jī)構(gòu)和企業(yè)正在認(rèn)識(shí)到這一新現(xiàn)實(shí)，并利用技術(shù)來(lái)解決這些新的安全挑戰(zhàn)。全身掃描是常用的安全工具之一，可幫助克服這些挑戰(zhàn)并阻止?jié)撛谕{。該設(shè)備很重要，在機(jī)場(chǎng)、火車站和政府大樓中非常常用。他們掃描進(jìn)出建筑物的人是否有隱藏的武器、爆炸物和其他違禁物品。雖然人體掃描儀幾乎是必要的，但它們有幾個(gè)主要的缺點(diǎn)。如今，大多數(shù)人體掃描解決方案都需要很長(zhǎng)時(shí)間才能掃描一個(gè)人，這會(huì)導(dǎo)致充血。它們中的許多分辨率不足以檢測(cè)現(xiàn)代威脅，或者對(duì)于日?；顒?dòng)流程來(lái)說過于突兀。而且，如果它們滿足上述所有期望，它們通常太昂貴而無(wú)法大規(guī)模商業(yè)部署。

ADI公司在RF、微波和毫米波技術(shù)方面的進(jìn)步正在改變這一現(xiàn)實(shí)。借助新的半導(dǎo)體解決方案，公司可以實(shí)現(xiàn)下一代人體掃描解決方案，從而定義可能的極限。本文討論了人體掃描技術(shù)的演變以及當(dāng)今可用于開發(fā)下一代人體掃描儀的解決方案。

人體掃描解決方案的歷史

早在引入自動(dòng)人體掃描系統(tǒng)之前，人們主要通過手動(dòng)搜查進(jìn)行篩查。當(dāng)然，正如人們所期望的那樣，這需要很長(zhǎng)時(shí)間，超出了個(gè)人隱私，并且并不總是檢測(cè)威脅的最準(zhǔn)確方法。隨著威脅變得越來(lái)越復(fù)雜，技術(shù)也隨之趕上，手動(dòng)檢測(cè)被金屬探測(cè)器所取代。金屬探測(cè)器自動(dòng)控制人流，并允許他們不停地通過安全門。只有當(dāng)在人身上檢測(cè)到金屬物體時(shí)，他或她才會(huì)被阻止并手動(dòng)搜身。假設(shè)大多數(shù)（如果不是全部）威脅都是由金屬制成的。在那個(gè)時(shí)代，金屬探測(cè)器的假設(shè)和預(yù)期的分辨率水平發(fā)揮了很好的作用。這些固定式金屬探測(cè)器進(jìn)一步補(bǔ)充了便攜式手持式金屬探測(cè)器，使警察能夠在不接觸他或她的情況下更仔細(xì)地掃描他或她。

最終，隨著隱藏物體的種類變得更加謹(jǐn)慎，傳統(tǒng)的金屬探測(cè)器變得不夠用?，F(xiàn)在，隨著3D打印等技術(shù)的出現(xiàn)，人們可以使用非金屬材料制造武器，因此金屬探測(cè)器不再是最好的檢測(cè)方法。因此，機(jī)構(gòu)需要更準(zhǔn)確的掃描形式。

這就是X射線技術(shù)成為首選技術(shù)的地方。X射線掃描儀速度快，可以穿透活體，提供身體和隱藏物體的極高分辨率圖像。該技術(shù)的缺點(diǎn)是被掃描的人受到高強(qiáng)度輻射，這引起了公眾對(duì)健康和個(gè)人隱私的極大關(guān)注。X射線由于其固有的穿透特性，揭示了許多大多數(shù)人不愿意分享的信息，這引起了很多憤怒。這些機(jī)器的初始版本需要篩選人員手動(dòng)判斷隱藏物體的圖像，這使得個(gè)人隱私成為主要缺點(diǎn)。此外，由于這些機(jī)器使用主動(dòng)輻射，無(wú)論X射線公司聲稱如何，許多人都有重大的長(zhǎng)期健康問題。

因此，對(duì)X射線進(jìn)行了修改，以提供X射線反向散射解決方案，該解決方案不會(huì)穿透目標(biāo)，而是從目標(biāo)表面反射。從健康的角度來(lái)看，它們相對(duì)較好，盡管人們對(duì)這項(xiàng)技術(shù)仍然有類似的健康和隱私問題。如今，反向散射技術(shù)已在全球許多地方使用。

與此同時(shí)，射頻、微波和毫米波技術(shù)也在進(jìn)步。掃描公司現(xiàn)在正在利用這項(xiàng)技術(shù)開發(fā)快速掃描儀，提供高分辨率掃描而不會(huì)超出個(gè)人隱私，并且不使用任何輻射。這些掃描儀通常在 10 GHz 至 40 GHz 范圍內(nèi)工作，有時(shí)也高達(dá) 60 GHz 至 80 GHz 范圍。隨著射頻和微波技術(shù)變得越來(lái)越普遍，這些掃描儀變得越來(lái)越便宜和更小，從而允許在各個(gè)市場(chǎng)進(jìn)行廣泛的商業(yè)應(yīng)用。通常，這些掃描儀比以前的選項(xiàng)安全、可靠且對(duì)隱私更友好。毫米波掃描正逐漸成為當(dāng)今和未來(lái)人體掃描儀的首選技術(shù)。

毫米波人體掃描市場(chǎng)概要

毫米波人體掃描提供了巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，不僅用于安全和威脅檢測(cè)，還用于其他商業(yè)應(yīng)用。根據(jù) 2015 年發(fā)布的全球行業(yè)分析師報(bào)告，到 2021 年，全身掃描儀市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以 41.5% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)到 17 億美元。根據(jù)MarketsandMarkets的另一份報(bào)告，到2021年，機(jī)場(chǎng)人體掃描市場(chǎng)本身預(yù)計(jì)將達(dá)到1.18億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為8.4%。這還沒有考慮到非機(jī)場(chǎng)和商業(yè)市場(chǎng)的巨大增長(zhǎng)機(jī)會(huì)。

毫米波技術(shù)的使用在商業(yè)領(lǐng)域等行業(yè)中具有相似之處，在這些行業(yè)中，低成本的人體掃描儀被用于購(gòu)物中心、音樂廳和體育場(chǎng)的安全。同樣，在消費(fèi)者世界中，同樣的技術(shù)可以在零售店中使用，用現(xiàn)代掃描和試衣系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的試衣間。與使用舊的主動(dòng)輻射全身掃描方法不同，醫(yī)療保健行業(yè)也在考慮使用毫米波進(jìn)行各種治療。

隨著全球從X射線，反向散射和金屬探測(cè)器技術(shù)到毫米波人體掃描儀的轉(zhuǎn)變，市場(chǎng)提供了巨大的機(jī)會(huì)。為了保持市場(chǎng)份額，該領(lǐng)域的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者不僅需要制造人體掃描儀，還需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，以獲得更好的圖像分辨率和更快的性能，并改進(jìn)功能，例如永遠(yuǎn)不需要人停下來(lái)的步行掃描。

總體而言，毫米波技術(shù)在政府、商業(yè)和消費(fèi)者領(lǐng)域的全身系統(tǒng)前景廣闊。ADI公司已經(jīng)看到幾家初創(chuàng)公司利用微波和毫米波解決方案開發(fā)下一代人體掃描儀。

毫米波人體掃描儀—技術(shù)解決方案

如圖3所示，在高層次上，有源毫米波人體掃描儀的設(shè)計(jì)由天線元件、RF子部分（RF、微波和毫米波為簡(jiǎn)單起見統(tǒng)稱為RF）、混合信號(hào)部分和數(shù)字域組成。

圖3.高級(jí)毫米波人體掃描儀框圖。

天線元件由具有發(fā)送和接收信號(hào)的小型天線結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu)組成。這些元件后面的RF子部分由所有高性能半導(dǎo)體硬件（芯片組）組成，這些硬件將發(fā)射信號(hào)傳輸?shù)教炀€元件，并從天線接收反射信號(hào)。射頻子部分的設(shè)計(jì)對(duì)于確保掃描儀在最短的時(shí)間內(nèi)捕獲有關(guān)目標(biāo)的最大信息而不丟失關(guān)鍵細(xì)節(jié)至關(guān)重要。

混合信號(hào)部分包含高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）。這些ADC和DAC將模擬RF信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字位，掃描儀的計(jì)算機(jī)可以處理這些數(shù)字位來(lái)傳輸RF信號(hào)。

最后，數(shù)字部分是用于圖像處理、掃描和威脅識(shí)別的大部分軟件算法所在的位置。數(shù)字部分的要求通常會(huì)驅(qū)動(dòng)RF和混合信號(hào)部分的要求（例如通道數(shù)、頻率、所需帶寬和采樣速率）。大多數(shù)開發(fā)毫米波掃描儀的公司都嚴(yán)格控制掃描儀的數(shù)字/軟件部分和天線設(shè)計(jì)。這就是他們通過開發(fā)專有軟件算法和天線設(shè)計(jì)來(lái)區(qū)分掃描儀性能的地方，這些算法和天線設(shè)計(jì)可在最小的占地面積內(nèi)提供最佳分辨率和最快的掃描速度。

RF子部分和混合信號(hào)域是整個(gè)解決方案的關(guān)鍵部分，但大多數(shù)掃描儀的整體設(shè)計(jì)是相似的。圖3和圖5分別顯示了RF小節(jié)的發(fā)射和接收部分。

如圖所示，發(fā)射和接收信號(hào)鏈由同一頻率源（頻率發(fā)生模塊）驅(qū)動(dòng)。頻率源產(chǎn)生 5 GHz 至 10 GHz 信號(hào)，該信號(hào)通過乘法器鏈，在乘法器鏈中被放大和乘以兩次，以在掃描儀的射頻工作頻段內(nèi)產(chǎn)生 20 GHz 至 40 GHz 信號(hào)。然后，該20 GHz至40 GHz信號(hào)通過發(fā)射鏈，根據(jù)系統(tǒng)配置，信號(hào)可能會(huì)再次放大并濾波，以消除在前幾級(jí)中添加的任何雜散。由于大多數(shù)掃描儀在寬帶上運(yùn)行，因此它們需要一個(gè)可以在整個(gè)頻率范圍內(nèi)過濾的濾波器。傳統(tǒng)上，單個(gè)寬帶濾波器難以構(gòu)建或?qū)崿F(xiàn)成本低效。因此，制造商使用帶有多個(gè)窄帶濾波器的濾波器組，然后使用開關(guān)組合這些濾波器。這些窄帶濾波器共同作為一個(gè)寬帶濾波器工作。

ADI公司可以通過使用可調(diào)諧濾波器來(lái)簡(jiǎn)化這種傳統(tǒng)架構(gòu)。通過改變調(diào)諧電壓，濾波器可以連續(xù)調(diào)諧到所需的頻率。ADI公司的可調(diào)諧帶通濾波器可取代多個(gè)濾波器組，或在信號(hào)鏈中一起使用時(shí)放寬濾波器組要求。

然后，濾波后的發(fā)射信號(hào)通過開關(guān)矩陣到達(dá)多個(gè)發(fā)射通道。根據(jù)每個(gè)系統(tǒng)集成商的性能要求和天線設(shè)計(jì)，信號(hào)鏈可能包含幾十個(gè)到幾百個(gè)發(fā)射和接收通道。通道數(shù)通常會(huì)影響系統(tǒng)的性能和成本。開關(guān)矩陣由多個(gè)開關(guān)組成，這些開關(guān)接收發(fā)射信號(hào)并將其分配到多個(gè)發(fā)射天線元件。

傳統(tǒng)上，這種開關(guān)矩陣，特別是在高達(dá) 40 GHz 的高頻下，是在 SPDT 配置中使用 PIN 二極管和砷化鎵開關(guān)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于PIN二極管，每個(gè)開關(guān)都需要大量的外部元件來(lái)控制高偏置電壓和電流。隨著通道數(shù)量的增加，這些外圍電路變得更加復(fù)雜。同樣，采用GaAs等效器件的設(shè)計(jì)需要許多開關(guān)，以便構(gòu)建高通道數(shù)的開關(guān)樹。

ADI公司通過其40 GHz SP4T SOI（絕緣體上硅）開關(guān)（如ADRF5046）簡(jiǎn)化了這種設(shè)計(jì)。SP4T 不是每個(gè)開關(guān)支持兩個(gè)開關(guān)位置，而是允許設(shè)計(jì)人員擁有多達(dá)四個(gè)開關(guān)位置。例如，對(duì)于簡(jiǎn)單的 12 通道系統(tǒng)，三個(gè) SP4T 交換機(jī)可以取代多達(dá)七個(gè) SPDT 交換機(jī)。對(duì)于通道數(shù)較多的系統(tǒng)，隨著系統(tǒng)復(fù)雜性呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，SP4T SOI交換機(jī)的優(yōu)勢(shì)甚至更大。除了減少開關(guān)IC的數(shù)量外，減少外部元件的數(shù)量和偏置功率也同樣重要。ADRF5046采用SOI工藝設(shè)計(jì)，采用低電源電壓運(yùn)行，偏置電流水平可忽略不計(jì)，無(wú)需任何外部元件即可連接標(biāo)準(zhǔn)CMOS控制信號(hào)。圖4顯示了使用舊版PIN二極管的開關(guān)實(shí)現(xiàn)方式與新款SOI開關(guān)之間的差異。

最后，發(fā)射信號(hào)從發(fā)射天線元件發(fā)射出去。根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)，單個(gè)或多個(gè)發(fā)射天線可能在任何給定時(shí)間處于活動(dòng)狀態(tài)。對(duì)于大多數(shù)系統(tǒng)，通常在任何給定時(shí)間都有一個(gè)發(fā)射天線處于活動(dòng)狀態(tài)。該系統(tǒng)可以連續(xù)線性掃描通過多個(gè)發(fā)射天線的信號(hào)，每次傳輸之間的時(shí)間間隔非常?。ù蠹s幾微秒）。

在接收端，多個(gè)接收元素同時(shí)處于活動(dòng)狀態(tài)。接收元件查找來(lái)自目標(biāo)的反射信號(hào)。它通過多個(gè)通道捕獲反射的接收信號(hào)，并將其通過每個(gè)通道的低噪聲放大器（LNA），以放大信號(hào)而不會(huì)增加噪聲。然后使用類似于發(fā)射側(cè)的開關(guān)矩陣合并來(lái)自多個(gè)通道的放大信號(hào)。數(shù)字衰減器用于增益調(diào)整，SOI工藝中的ADRF5730可滿足快速開關(guān)建立要求。接收到的信號(hào)然后經(jīng)過下變頻和進(jìn)一步放大階段。傳統(tǒng)上，系統(tǒng)集成商使用超外差架構(gòu)在多個(gè)階段將高頻信號(hào)下變頻至IF。不過，隨著HMC8192（20 GHz至42 GHz I/Q混頻器）等寬帶混頻器的推出，集成商只需一級(jí)即可從高達(dá)42 GHz下變頻至低中頻或基帶。該混頻級(jí)由驅(qū)動(dòng)發(fā)射級(jí)的同一頻率源模塊驅(qū)動(dòng)。然后，寬帶I/Q混頻器的IF饋送到單差分放大器，然后連接到高速ADC。這種高速ADC將信號(hào)數(shù)字化，并向運(yùn)行各種軟件算法以檢測(cè)圖像的計(jì)算機(jī)提供數(shù)字輸入。

如上圖所示，ADI公司可以為毫米波人體掃描儀提供完整的信號(hào)鏈解決方案，從天線到位再返回。憑借廣泛的射頻、微波和毫米波器件產(chǎn)品組合，集成商可以放心地找到滿足其性能和價(jià)格期望的合適器件。ADI是業(yè)內(nèi)唯一一家擁有產(chǎn)品組合、經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持的公司，可提供完整的比特到天線解決方案。這為制造商節(jié)省了大量的時(shí)間、金錢和精力，因?yàn)椴恍枰獑为?dú)選擇、評(píng)估和協(xié)商每個(gè)零件的價(jià)格。

從RF小節(jié)的角度來(lái)看，人體掃描儀的精度（分辨率）和速度在很大程度上取決于幾個(gè)關(guān)鍵因素：

頻率范圍決定了掃描儀的穿透特性和可用帶寬。更高的頻率通常意味著更高的穿透力和更大的可用帶寬。更高的帶寬意味著更好的分辨率，因?yàn)槊總€(gè)頻率通道中可以傳輸更多關(guān)于目標(biāo)的數(shù)據(jù)。由于波長(zhǎng)較短，更高頻率的系統(tǒng)也需要更小的天線。因此，對(duì)于具有許多通道的系統(tǒng)，使用幾個(gè)高頻小型天線。遺憾的是，由于半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、封裝的復(fù)雜性以及集成商在高頻設(shè)計(jì)方面的專業(yè)知識(shí)有限，依賴于極高頻（》60 GHz）的人體掃描儀設(shè)計(jì)對(duì)于大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用來(lái)說可能非常昂貴或復(fù)雜。因此，當(dāng)今大多數(shù)系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)為使用10 GHz至40 GHz頻率。

通道數(shù)轉(zhuǎn)化為可以從多個(gè)不同來(lái)源攜帶的有關(guān)目標(biāo)的集體信息量。較高的通道數(shù)通常可提供更高的目標(biāo)分辨率和更好的天線空間多樣性。增加通道數(shù)量需要復(fù)制每個(gè)通道的硬件內(nèi)容，這會(huì)顯著增加RF子部分的尺寸和成本。更多的通道數(shù)也意味著系統(tǒng)將需要多個(gè)高速ADC，這意味著混合信號(hào)域的成本將進(jìn)一步增加。

信號(hào)鏈的動(dòng)態(tài)范圍決定了人體掃描儀系統(tǒng)的靈敏度。動(dòng)態(tài)范圍越高，系統(tǒng)檢測(cè)小而隱蔽物體的能力就越強(qiáng)。為了改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍，集成商通常會(huì)選擇線性度非常好、噪聲系數(shù)低的器件。

關(guān)鍵成功因素

毫米波人體掃描儀的系統(tǒng)集成商或制造商的成功取決于許多因素，而不僅僅是掃描系統(tǒng)的技術(shù)性能。除了掃描儀能夠準(zhǔn)確檢測(cè)小型、隱蔽和危險(xiǎn)物體外，系統(tǒng)還需要快速運(yùn)行以允許在高流量區(qū)域使用，需要經(jīng)濟(jì)高效以允許大規(guī)模部署，并且需要為業(yè)務(wù)可行性提供競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此，人體掃描儀制造商的成功取決于以下因素：

掃描精度

這對(duì)于人體掃描儀清楚地區(qū)分潛在危險(xiǎn)和無(wú)關(guān)緊要的物體至關(guān)重要。第一代毫米波掃描儀充滿了問題，誤報(bào)率非常高。這導(dǎo)致浪費(fèi)了大量時(shí)間、精力和挫敗感，以通過其他方式重新評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)。提高分辨率和降低誤報(bào)通常是相互沖突的要求。隨著掃描儀分辨率的提高，誤報(bào)的可能性也會(huì)增加。因此，大多數(shù)系統(tǒng)集成商都在努力找到分辨率和誤報(bào)率之間的適當(dāng)平衡。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，10 GHz至40 GHz范圍可提供這種寬帶覆蓋范圍和廣泛的低噪聲器件選擇，如ADI的器件，以提供高動(dòng)態(tài)范圍。正確的硬件架構(gòu)和器件選擇可提高系統(tǒng)的分辨率。然后，系統(tǒng)集成商開發(fā)先進(jìn)的軟件算法，以更智能地解釋此高分辨率圖像，從而在第一次掃描中正確識(shí)別真正的威脅。

縮短上市時(shí)間

毫米波人體掃描市場(chǎng)預(yù)計(jì)將快速增長(zhǎng)，吸引許多新進(jìn)入者，因此上市時(shí)間是成功的關(guān)鍵，系統(tǒng)集成商需要能夠通過使用來(lái)自少數(shù)關(guān)鍵供應(yīng)商的更多集成和模塊化部件來(lái)縮短上市時(shí)間。這減少了他們單獨(dú)選擇、評(píng)估和實(shí)現(xiàn)信號(hào)鏈中每個(gè)分立器件的需求。相反，通過使用集成度更高的寬帶部件，公司可以花更少的時(shí)間在硬件設(shè)計(jì)上，而花更多的時(shí)間在軟件差異化上。ADI公司是業(yè)內(nèi)唯一一家提供完整信號(hào)鏈解決方案以滿足從直流到100 GHz的所有設(shè)計(jì)需求的公司。一些毫米波系統(tǒng)設(shè)計(jì)公司依靠該產(chǎn)品組合來(lái)縮短上市時(shí)間。

小尺寸

為了使毫米波掃描儀得到廣泛使用，需要大幅減小這些掃描儀的外形尺寸。出于美觀原因或空間不足，下一代掃描儀需要更小。此外，隨著對(duì)分辨率需求的增加，下一代掃描儀將需要更多的通道，這意味著更多的硬件和天線。為了在提供小尺寸的同時(shí)提高分辨率，系統(tǒng)集成商需要與ADI公司等半導(dǎo)體供應(yīng)商密切合作，開發(fā)高度集成的芯片組。如今，很少有公司擁有開發(fā)高達(dá)100 GHz的產(chǎn)品的專業(yè)知識(shí)，以封裝形式提供，然后將多個(gè)功能集成到同一部件中。 ADI公司在這種高頻集成（例如，E波段發(fā)射和接收SiP）和多通道設(shè)計(jì)（例如，24 GHz、4通道雷達(dá)解決方案）方面處于行業(yè)領(lǐng)先地位，這些設(shè)計(jì)一直以如此高的頻率引領(lǐng)市場(chǎng)， 集成和打包部件。

平臺(tái)方法

為了確保毫米波掃描儀不僅僅是一代產(chǎn)品，而且可以隨著時(shí)間的推移而發(fā)展，系統(tǒng)集成商需要采用平臺(tái)設(shè)計(jì)方法。這意味著集成商應(yīng)選擇能夠?yàn)樗麄兲峁⑾嗤布軜?gòu)用于多代全身掃描解決方案的途徑的部件。這樣，每當(dāng)集成商想要改進(jìn)解決方案以提高性能、速度或成本時(shí)，他們就不需要重新設(shè)計(jì)信號(hào)鏈中的每個(gè)組件。

他們可以通過做出正確的長(zhǎng)期選擇來(lái)做到這一點(diǎn)，例如使用寬帶器件而不是窄帶器件。這樣，即使積分商修改頻率計(jì)劃或計(jì)劃利用更高的頻率獲得更高的帶寬，也不需要尋找新的器件。相同的寬帶部件可以滿足新系統(tǒng)的需求。

同樣，通過將同一供應(yīng)商用于多個(gè)零件，集成商可以與供應(yīng)商合作，將多種功能集成到單個(gè)芯片或單個(gè)封裝中。ADI公司提供業(yè)界最廣泛的寬帶器件產(chǎn)品組合，因此為不斷發(fā)展硬件架構(gòu)提供了獨(dú)特的機(jī)會(huì)，無(wú)需每次都重新設(shè)計(jì)。

低成本解決方案

最后，成本是確保任何掃描解決方案的業(yè)務(wù)可行性的重要因素。為了使全身掃描儀廣泛用于機(jī)場(chǎng)以外的商業(yè)應(yīng)用，系統(tǒng)集成商需要支持更低的價(jià)格點(diǎn)。這給他們的成本結(jié)構(gòu)帶來(lái)了巨大的壓力。一方面，它們需要增加通道數(shù)量，使用更寬的頻段和更高的頻率部件，這增加了系統(tǒng)成本，但另一方面，市場(chǎng)要求更低的成本結(jié)構(gòu)。因此，集成商需要尋找更新、更具創(chuàng)造性的方法來(lái)降低成本。以下是集成商降低總系統(tǒng)成本和最大化毛利率的幾種潛在方法：

更高的集成度：通過使用將多種功能集成到同一器件中的器件，集成商可以顯著減少構(gòu)建信號(hào)鏈所需的元件數(shù)量。更少的組件意味著更少的組裝部件，這意味著更快的組裝、更小的 PCB 尺寸和更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)支持。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這意味著更低的構(gòu)建成本和更好的掃描系統(tǒng)技術(shù)支持能力。

所有包裝部件：通過使用所有封裝部件，即使在高頻下，集成商也不需要特殊的組裝方法來(lái)組裝芯片部件。這消除了對(duì)昂貴的組裝技術(shù)的需求，例如芯片和線材的芯片零件，相反，集成商可以使用更簡(jiǎn)單的SMT封裝焊接。如今，很少有半導(dǎo)體公司擁有提供高頻封裝部件的專業(yè)知識(shí)。ADI公司是為數(shù)不多的擁有高達(dá)86 GHz的成熟封裝解決方案的公司之一。 集成商應(yīng)仔細(xì)選擇提供一系列SMT封裝產(chǎn)品的長(zhǎng)期設(shè)計(jì)合作伙伴。

首選供應(yīng)商安排：系統(tǒng)集成商應(yīng)嘗試減少構(gòu)建整體解決方案所需的供應(yīng)商數(shù)量。通過這樣做，集成商可以獲得更大的談判（買方）權(quán)力，同時(shí)利用跨多個(gè)平臺(tái)的同一供應(yīng)商的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。因此，集成商應(yīng)該選擇合適的行業(yè)合作伙伴，為他們提供正確的解決方案和未來(lái)途徑。

外包非核心活動(dòng)：如前所述，大多數(shù)開發(fā)全身掃描儀的系統(tǒng)集成商的核心專業(yè)知識(shí)是用于圖像和檢測(cè)的軟件算法。軟件算法以高分辨率驅(qū)動(dòng)小物體的檢測(cè)，同時(shí)降低誤報(bào)率。大多數(shù)時(shí)候，半導(dǎo)體硬件需求是由軟件需求驅(qū)動(dòng)的。因此，為了最大限度地發(fā)揮每家公司的核心功能并確保更快的上市時(shí)間，系統(tǒng)集成商應(yīng)考慮將硬件開發(fā)外包給擁有硬件專業(yè)知識(shí)的公司。通過這種方式，集成商可以專注于他們的核心功能，并讓硬件專家使用最新的技術(shù)進(jìn)步開發(fā)最先進(jìn)的硬件平臺(tái)。

隨著毫米波技術(shù)越來(lái)越注重系統(tǒng)和解決方案，ADI公司等半導(dǎo)體公司憑借其完整的信號(hào)鏈解決方案提供了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。通過外包系統(tǒng)設(shè)計(jì)，集成商可以專注于其核心競(jìng)爭(zhēng)力，并通過消除非核心功能來(lái)降低成本，同時(shí)利用與一個(gè)供應(yīng)商的規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

總之，微波和毫米波全身掃描儀正在成為全球安全和檢測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分。通過利用最新的技術(shù)進(jìn)步，做出正確的設(shè)計(jì)選擇，并建立最佳的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，系統(tǒng)集成商有機(jī)會(huì)區(qū)分他們的解決方案。

審核編輯：郭婷