以CMOS技術(shù)實(shí)現的微型化毫米波傳感器

大多數商用雷達系統，特別是高級駕駛員輔助系統 (ADAS) 中的雷達系統，均基于鍺硅(SiGe)技術(shù)。目前的高端車(chē)輛都有一個(gè)多芯片SiGe雷達系統。雖然基于SiGe技術(shù)的77GHz汽車(chē)雷達系統滿(mǎn)足自適應巡航控制時(shí)的高速度要求，但它們體積過(guò)大、過(guò)于笨重，占用了大量電路板空間。

隨著(zhù)車(chē)輛中雷達傳感器數量的不斷攀升，目前車(chē)輛中至少有10個(gè)雷達傳感器(前置、后置和車(chē)角)，空間上的限制就要求每個(gè)傳感器必須體積更小、功耗更低，并且性?xún)r(jià)比更高。某些正處于開(kāi)發(fā)階段的現有雷達系統將促使發(fā)射器、接收器、時(shí)鐘和基帶功能集成在一個(gè)單芯片內，而這將把前端芯片的數量從4個(gè)減少到1個(gè)，不過(guò)這只適用于雷達前端。

通過(guò)充分利用互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術(shù)，并將嵌入式微控制器 (MCU)和數字信號處理(DSP)以及智能雷達前端集成在內，TI已經(jīng)將集成度提升至新高度。前端具有處理功能將盡可能降低雷達系統尺寸、功率、外形尺寸和成本，從而進(jìn)一步實(shí)現車(chē)輛內多個(gè)雷達系統的安裝。

圖1：由CMOS實(shí)現的單芯片集成

CMOS技術(shù)的傳統優(yōu)勢包括更高的晶體管密度和更低功率。CMOS內的數字縮放降低了功率，縮小了尺寸，并且提高了每個(gè)節點(diǎn)的性能。在數字晶體管改進(jìn)的推動(dòng)下，CMOS的速度不斷提高，現已足以滿(mǎn)足79GHz ADAS應用的需要了。

79GHz波段提供4GHz帶寬，這對更高范圍的分辨率至關(guān)重要。未來(lái)的雷達系統還將需要對短距離的支持，將更佳的角分辨率轉化為雷達系統內的更多天線(xiàn)。采用CMOS技術(shù)的TI傳感器能夠支持此項擴展能力，實(shí)現高容量的大批量生產(chǎn)。

CMOS技術(shù)進(jìn)一步提高了TI在模擬組件中嵌入數字功能的能力，從而實(shí)現了在雷達系統部署方面的全新系統配置和拓撲。例如，TI單芯片毫米波(mmWave)傳感器內的嵌入式MCU可實(shí)現射頻(RF)和模擬子系統的半自主控制。TI的CMOS傳感器為模擬組件提供數字輔助，以便適應環(huán)境和生產(chǎn)過(guò)程中的變化，同時(shí)保持靈活性和穩健耐用性，數字輔助能夠靈活生成調頻信號并能實(shí)現實(shí)時(shí)高級自監控。

一個(gè)雷達系統的動(dòng)態(tài)范圍取決于接收器噪底，以及在保險杠反射所導致的自干擾下的耐受能力。而這在很大程度上取決于架構和系統能力，這樣就使一個(gè)CMOS系統——具有更寬的中頻(IF)帶寬、更多信道和精確的低噪聲線(xiàn)性閉環(huán)調頻信號生成——對于特定的雷達應用具有出色的系統級性能。

CMOS技術(shù)改變了毫米波傳感器的設計，并嵌入更高的智能化和功能性。CMOS技術(shù)已經(jīng)使TI能夠提供高性能、低功率毫米波傳感器產(chǎn)品組合，涵蓋了從高性能雷達前端到單芯片雷達的整個(gè)范圍。

其它資源

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