Uhnder的77-GHz雷達(dá)芯片預(yù)計(jì)將變革汽車產(chǎn)業(yè)

Uhnder成立于2015年，是一家專注于為汽車市場(chǎng)打造首款數(shù)字單芯片雷達(dá)解決方案的初創(chuàng)公司，至今已共獲得7500萬美元投資，2017年獲得了中國(guó)復(fù)星集團(tuán)旗下復(fù)星銳正資本投資。Uhnder目前正與一級(jí)（Tier 1）汽車供應(yīng)商合作提供它們的片上雷達(dá)（radar-on-a-chip）。

Uhnder聯(lián)合創(chuàng)始人Curtis Davis（左）和Manju Hegde（右）

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，Uhnder將在今年晚些時(shí)候推出“片上雷達(dá)”解決方案，提供更小的尺寸、更低的功耗、更低的成本，以及未來自動(dòng)駕駛汽車中成像雷達(dá)所需要的分辨率?！巴ǔ?，獲得滿足我們要求的分辨率將需要多達(dá)六顆芯片，包括多顆收發(fā)器、多顆處理器和一顆ADC芯片，”Manju Hegde稱，“現(xiàn)在，我們把它們放在一起，在一顆單芯片上實(shí)現(xiàn)了更好的性能?！?/p>

Uhnder在今年4月宣布，與全球最大的Tier 1供應(yīng)商之一麥格納（Magna International）建立合作，為麥格納未來的雷達(dá)傳感器ICON提供片上雷達(dá)解決方案。據(jù)報(bào)道，Uhnder還正在與其它Tier 1供應(yīng)商及汽車OEM制造商商討其片上雷達(dá)解決方案，直指Level 2級(jí)及以上的自動(dòng)駕駛。

Uhnder的77-GHz雷達(dá)芯片預(yù)計(jì)將變革汽車產(chǎn)業(yè)，不僅因?yàn)樗且豢顔涡酒鉀Q方案，而且它還是數(shù)字化解決方案。據(jù)稱，由于采用數(shù)字編碼調(diào)制技術(shù)（DCM），而非傳統(tǒng)的頻率調(diào)制方案，Uhnder的片上雷達(dá)可以提供更高的分辨率和精度。

Hegde表示，Uhnder采用數(shù)字技術(shù)的靈感源自蜂窩通信行業(yè)類似的頻率調(diào)制方案?！霸谶^去的20年里，通信行業(yè)相比汽車?yán)走_(dá)行業(yè)取得了更多的創(chuàng)新，大規(guī)模高速通信的幕后便是信號(hào)處理和通信方面的成果?！?/p>

Uhnder的片上雷達(dá)解決方案可以在高速行駛中探測(cè)交通狀況，包括道路上的物體、事故和停在隧道中的車輛等

Uhnder整合了先進(jìn)的28 nm CMOS和數(shù)字編碼調(diào)制技術(shù)，為雷達(dá)提供了更高的性能、更小的尺寸以及更低的功耗和成本。Uhnder的片上雷達(dá)傳感器可以對(duì)車輛周圍環(huán)境進(jìn)行3D測(cè)繪，探測(cè)距離最遠(yuǎn)可達(dá)300米。其片上雷達(dá)具有12個(gè)發(fā)射天線和16個(gè)接收天線，采用77/79 GHz頻帶形成192個(gè)虛擬元件。

Uhnder的原型雷達(dá)芯片應(yīng)用了28nm CMOS高性能計(jì)算技術(shù)，并采用扇出型晶圓級(jí)封裝（Fan-Out Wafer-Level Package）

Uhnder在2019年IEEE國(guó)際固態(tài)電路峰會(huì)（ISSCC 2019）上展示了一款原型，使用由外部鎖相環(huán)（PLL）產(chǎn)生的15.2~16.2GHz LO，差分LO輸入通過使用多相濾波器轉(zhuǎn)換為正交輸入。所有通道均使用限幅放大器和亞諧波正交注入鎖定振蕩器，以5倍注入LO頻率生成毫米波載波。兩個(gè)具有浮點(diǎn)運(yùn)算支持的CPU和兩個(gè)DSP在同一芯片上支持數(shù)字信號(hào)處理和其他雷達(dá)信號(hào)計(jì)算。整個(gè)軟件定義的硬件通道最多可以進(jìn)行20 Tera-Ops（每秒兆位）的基帶處理。將大量的模擬和數(shù)字內(nèi)容整合到一顆單芯片上。

通過將這些專業(yè)技術(shù)應(yīng)用于汽車?yán)走_(dá)市場(chǎng)，Uhnder成功構(gòu)建了一種MIMO（多輸入多輸出）雷達(dá)芯片，在單芯片上集成了12個(gè)發(fā)射器和16個(gè)接收器。此外，數(shù)字編碼調(diào)制方案使Uhnder可以同時(shí)開啟所有發(fā)射器而不會(huì)產(chǎn)生干擾，這有助于提供更高的分辨率和精度，其結(jié)果是雷達(dá)芯片的分辨率比現(xiàn)有的雷達(dá)芯片表現(xiàn)更精細(xì)。

Uhnder首款數(shù)字汽車片上雷達(dá)

對(duì)于汽車制造商而言，更高的分辨率和精度意味著能夠制造所謂的“成像雷達(dá)”芯片。這種成像雷達(dá)芯片不僅可以感知道路中的障礙物，而且可以生成它們的圖像。Hegde表示，這樣可以使雷達(dá)芯片在某些（并非全部）汽車應(yīng)用中取代激光雷達(dá)（LiDAR）傳感器。

目前，許多自動(dòng)駕駛開發(fā)商計(jì)劃在Level 4級(jí)和5級(jí)自動(dòng)駕駛車輛上部署多個(gè)激光雷達(dá)傳感器。如果Uhnder真的可以實(shí)現(xiàn)成像雷達(dá)，那將為自動(dòng)駕駛汽車制造商大幅節(jié)約成本。

Uhnder將此作為其優(yōu)于現(xiàn)有雷達(dá)系統(tǒng)的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)?！拔覀儾粌H比所有激光雷達(dá)系統(tǒng)便宜得多，”Hegde稱，“而且，我們還將比任何現(xiàn)有的雷達(dá)系統(tǒng)便宜得多?！?/p>