英雄“毫”杰齐聚深圳光博会，汽车雷达研讨会“芯”光熠熠
2018-09-14 16:23:35 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
据麦姆斯咨询报道，2018年9月6日，『第二十三届“微言大义”研讨会：毫米波雷达技术及应用』在深圳会展中心隆重举行！作为光博会2018“光+”汽车应用高峰论坛之一，本次会议邀请了多位毫米波雷达领域的行业大咖和重量级专家发表演讲。
据麦姆斯咨询报道，2018年9月6日，『第二十三届“微言大义”研讨会：毫米波雷达技术及应用』在深圳会展中心隆重举行！作为光博会2018“光+”汽车应用高峰论坛之一，本次会议邀请了多位毫米波雷达领域的行业大咖和重量级专家发表演讲。本次会议发布伊始就吸引了众多毫米波雷达产业链上下游各路“毫”杰积极报名。会议上，各演讲嘉宾分别就毫米波雷达系统及应用、毫米波雷达核心元器件、封装测试、PCB基材等方面技术进行了经验分享，共同探讨了汽车ADAS和自动驾驶技术发展趋势，深入剖析了当前国内毫米波雷达产业面临的机遇与挑战，大家携手为毫米波雷达芯片国产化的突围出谋划策。会场现场热闹非凡，嘉宾神采飞扬，听众聚精会神，内容精彩纷呈，下面我们就一起跟随麦姆斯咨询回顾会议的精彩内容吧。
毫米波雷达产业链专家与学者欢聚一堂
嘉宾主持人：上海微技术工业研究院 副总裁 李宏
会议特邀上海微技术工业研究院（简称：上海工研院）系统集成部副总裁李宏担任主持人。李宏抛砖引玉先介绍了一下当前国内外毫米波雷达的发展状况，目前毫米波雷达系统主要被海外的巨头“ABCD”控制着，也就是所谓的奥托立夫（Autoliv）、博世（Bosch）、大陆（Continental）、德尔福（Delphi）；核心元器件技术也是被英飞凌（Infineon）、德州仪器（TI）、意法半导体（ST）、亚德诺半导体（ADI）、恩智浦（NXP）等外企垄断。国内在车载毫米波雷达产业起步较晚，不过近些年国内创新创业厂商逐渐增长，目前在24GHz和77GHz毫米波雷达的一些关键技术也取得突破的成绩，但形式依然严峻，所以本次研讨会我们邀请了毫米波雷达产业线上下游的多位专家，做一些交流和探讨，意在促进毫米波雷达芯片国产化的发展。
上海工研院副总裁李宏
上海工研院是中国科学院上海微系统与信息技术研究所与上海市嘉定区人民政府共同发起成立的新型研发机构，致力于“超越摩尔”技术和物联网应用的创新和产业化。李宏表示工研院定位是产业孵化加速的功能性平台，上海工研院与国内领先的晶圆厂密切合作，构建覆盖8英寸的超越摩尔研发中试线，提供从研发到量产的全流程服务。其工程服务平台包括技术分析、工程检测、失效分析、晶圆测试、产品测试、可靠性测试、选型和验证等，以实现对整个产业链的支撑。在中国传感器和物联网产业联盟中，毫米波雷达作为汽车电子的核心传感器，属于超越摩尔领域，是上海工研院重点支持的领域。
上海工研院研究领域
主题一：智能网联汽车自动驾驶中的毫米波雷达技术与产业发展
演讲嘉宾：清能华波 技术顾问 张雷
张雷教授是国家智能网联汽车标准化委员会委员，他首先介绍了智能汽车产业现状与发展趋势。无人驾驶汽车作为未来12项颠覆性技术之一，智能汽车目前已成为全球汽车行业引人注目的前沿技术，汽车巨头、零部件厂商乃至互联网巨头争相涌入智能汽车研发大潮。
清能华波技术顾问张雷
毫米波雷达作为智能自动驾驶技术中的实现环境感知的关键技术，是所有传感器中不可或缺的高可靠性保障“要素”，主要应用包括：自适应巡航（ACC）、防撞系统/紧急制动（FCW/AEB）、车侧警示系统（CTA）、盲点侦测（BSD）、辅助变换车道（LCA）、停车辅助（PA）等。毫米波雷达的核心技术主要包括：天线、毫米波射频芯片、基带信号处理芯片和智能雷达决策和控制算法。
车用毫米波雷达应用
对于车用毫米波雷达发展趋势。张雷认为从技术发展方向来看：雷达芯片是从SiGe工艺向CMOS工艺、多芯片向多通道单芯片、全集成SoC和天线芯片集成发展；雷达模块则是从24GHz向77GHz/79GHz、高集成低成本、高精度高分辨率、多维成像发展。雷达成像发展方面，主要有SAR技术、MIMO技术与多芯片级联、MIMO-SAR混合模式以及高度集成支持人工智能（AI）算法的智能雷达。
车用毫米波雷达的芯片与应用发展方向
主题二：毫米波关键技术指标剖析
演讲嘉宾：轩辕智驾 常务副总经理 王珂
轩辕智驾是武汉高德红外股份有限公司旗下全资子公司，公司产品涉及汽车高级辅助驾驶系统（ADAS）的全部领域，特别是其热成像避障系统，技术水平全球领先。在雷达技术方面，轩辕智驾具有多年军用毫米波雷达的研制经验，已掌握包括毫米波天线与射频技术、雷达探测与跟踪技术、图像处理及自动目标识别跟踪技术等多项核心技术，同时核心器件自主研发生产。
轩辕智驾常务副总经理王珂
毫米波雷达关键技术指标主要包括：探测距离、距离分辨率、角度覆盖、角度分辨率、速度分辨率。王珂指出天线设计对毫米波雷达探测范围大小具有重要影响。在雷达物体识别能力上，角度分辨率最为关键。雷达角分辨率与雷达波长成反比，所以77GHz比24GHz分辨率高，或采用MIMO技术也可以提高角分辨率。
在毫米波雷达发展趋势，王珂同样认为从频段上24GHz朝77GHz发展是必然趋势，如果要达到激光雷达的成像分辨率，甚至得朝更高的太赫兹方向发展。另外一个重要的发展趋势是毫米波雷达与其他传感器的融合。目前，主流用于无人驾驶周围环境感测的传感器有激光雷达、毫米波雷达、视觉传感器（可见光和远红外）三种。王珂认为可将“可见光+远红外+毫米波”作为融合的主力传感器，其优点是实现全天候、全温度范围、恶劣天气条件的人、车、动物等障碍物的避障。
发展趋势：多传感器融合
主题三：面对智能驾驶的汽车雷达技术
演讲嘉宾：行易道科技 产品总监 林大洋
高级驾驶辅助系统（ADAS）作为汽车主动安全技术，随着市场的迅速增加，从原来局限于高端市场逐步走入大众的视线，民众对其的重要性也越来越熟知。ADAS采用的主要传感器有毫米波雷达、摄像头和超声波传感器，毫米波雷达在汽车领域有很长的应用历史，以价格适中，全天候全天时工作，精确的速度测量受到各大主机厂的青睐。
行易道科技产品总监林大洋
林大洋在演讲中提到，随着毫米波雷达技术的深入发展，为适应市场的需求势必将要进行一场改革。现在应用的雷达系统，采用的频率为24GHz和77GHz，主要的功用是进行目标检测以及跟踪；不久将会达到初步自动驾驶阶段，主要采用76~77GHz的频段，能够实现车身周围部分观测；最终步入高级自动驾驶阶段，即实现“无人驾驶”，采用76~81GHz，能够360°观测以及目标识别。
最后，林大洋通过一个视频，演示了行易道科技79GHz SAR成像雷达在自动驾驶技术里的应用，行易道最早在2016年提出了79GHz SAR成像雷达在自动驾驶技术里的应用，到2018年成功展出了79GHz车载SAR成像雷达第二代样机。79GHz SAR成像雷达系统采用高度集成、高带宽的射频前端芯片，除探测功能外还具备高分辨率成像功能。无论是距离分辨率和横向分辨率，还是刷新时间，都能够达到L3及以上自动驾驶技术对于传感器的高端要求。
主题四：毫米波雷达的开发与机会
演讲嘉宾：豪米波技术 总工程师 黄李波
黄李波首先介绍智能驾驶产业化的背景。随着汽车智能技术的成熟，国内外竞相出台各种交通的法律法规，道路规划建设水平进一步提升。当前实现智能汽车外界环境感知依靠的是传感器，主要包括毫米波雷达、车载相机、激光雷达、V2X通信、精确定位等。在自动驾驶系统中，仅靠一个雷达是不能完成所有功能的，需要多个不同类型的毫米波雷达和车载相机等多种传感器相互补充，为车辆提供360全方位无死角的防护。要做一级的毫米波雷达厂商需要掌握的关键技术有：射频与信号处理芯片、与其他传感器的融合与集成、算法与决策以及整车ADAS系统构建和解决方案。
豪米波技术总工程师黄李波
对比24GHz、77GHz/79GHz雷达性能，黄李波表示测距远近与频率并没有绝对的关系，同样24GHz通过重新设计雷达架构和信号处理方法也可以实现远距离探测，距离取决于天线的增益和雷达的发射功率。不过距离分辨率与雷达带宽相关，79G因为有4个G的带宽，这也是大家都朝高频做的主要原因。但是产品的成本随着频率增加一路上升，24GHz在成本占很大优势，所以在短距BSD应用广泛。其实24GHz也可以用于前向ACC和AEB的功能，黄李波通过一个视频演示了豪米波技术在8月中国智能汽车大赛上展示的一款24GHz远距离（150m）AEB毫米波雷达。
豪米波技术在8月中国智能汽车大赛上展示了一款24GHz远距离（150m）AEB毫米波雷达性能
最后，黄李波表示79GHz毫米波雷达目前国内外都还在开发中，正是国内毫米波雷达赶超的好机会，目前豪米波技术的79GHz毫米波雷达开发进度与国外进展一致，当前已完成了功能验证样机开发，正在进行量产产品设计，预计今年年底开模，明年上半年有望量产。
主题五：毫米波雷达在Level-3等级自动驾驶的应用
演讲嘉宾：亚德诺半导体 应用技术支持经理 范晨
范晨主要负责ADI汽车产品线在国内的技术支持和市场推广，他调侃道，相比前面的几位专家在实验室做研发，其主要的时间都在与客户交流或在拜访客户的路上，所以他主要就从客户的应用角度来阐述他今天的主题。首先，他介绍了一下ADI公司，ADI作为全球领先的模拟电子芯片供应商，其相关的创新产品涵盖了完整的汽车电子产业生态，ADI在汽车安全领域的应用主要包括预测、主动和被动防护三方面。在汽车驾驶安全方面，ADI推出了由RADAR+LiDAR+IMU组合称为Driver 360的平台。
亚德诺半导体应用技术支持经理范晨
ADI在毫米波雷达方面的产品，包括24GHz和77GHz。24GHz已经成熟量产，在国内外市场已有广泛的应用。77GHz雷达产品才刚刚出来，基于28nm RFCMOS技术，特点是尺寸小、成本低、易于DSP或MCU集成，在性能不亚于现在英飞凌、NXP、ST、TI等大厂产品。
ADI汽车安全领域技术
随着自动驾驶的发展，范晨认为新一代毫米波雷达需要具备的特性主要包括：1、高的角度分辨率，做大孔径尺寸和采用芯片级联可提高角度分辨率，算法和天线设计也很关键；2、4D测量能力，在现有的速度、距离、水平角度上增加垂直角度的分辨；3、强大的干扰屏蔽能力，除了非故意干扰外，还需要防范恶意攻击；4、通过多传感器冗余和诊断，实现更高等级的功能安全。
此外，范晨还介绍了实现Driver 360的平台另外两种重要传感器激光雷达和惯性传感器IMU的主要性能和发展。
主题六：毫米波雷达芯片与系统
演讲嘉宾：意行半导体 总经理 杨守军
杨守军首先介绍了当前毫米波雷达在民用领域的一些主要应用，除了在汽车ADAS外，毫米波雷达还在无人机、智能交通、高端安防系统、工业控制、卫浴照明方面等也有广泛的应用，市场前景广阔。杨守军重点列举了两款意行毫米波雷达在智能交通和无人机中的应用。毋庸置疑，雷达在汽车市场领域的应用是巨大的，特别是随着消费结构升级，车载雷达向中低端车型渗透，车载毫米波雷达已经成为合资品牌B级车型的标配，已逐步渗透到大多数A+车型上。国内各大自主整车厂均加速布局ADAS车型，高性价比的ADAS毫米波雷达需求旺盛。杨守军表示，虽然当前大家讨论了很多先进的77GHz/79GHz的雷达的发展，但从市场规模和产品利润的角度来看，目前短期国内24GHz还是主流，特别是在BSD和LCA的应用。
意行半导体总经理杨守军
意行半导体单片微波集成电路（MMIC）
作为在微波/毫米波雷达领域系统设计和MMIC的专家，随后杨守军分享了毫米波雷达系统设计和MMIC芯片设计的一些难点和技术要点。毫米波雷达系统设计从单发单收向多方多收和MIMO的发展，杨守军重点介绍了意行在24GHz波形和信号处理方面的一些方案。而对MMIC芯片设计，杨守军认为MMIC芯片最大的优点是成本的降低，无论GeSi还是CMOS对性能的要求都是一样的，集成度增加有好也有坏，最大的缺点就系统功能变得更复杂，相应的测试费用就得增加很多，尤其是车规行业对安全等级的标准要求是非常苛刻的。另外的趋势就是天线和雷达芯片的集成AiP和AiC技术，以及多芯片集成的SiP和SoC技术。
在谈及这些技术发展，杨守军表达了自己多年来的创业经验，产品创新的基本出发点是来自市场需求，并不是单纯的扣成本，打价格战，最重要的是解决方案，让客户的体验感更好，才是真正的解决之道。
主题七：毫米波雷达测试
演讲嘉宾：美国国家仪器 亚太区半导体业务拓展经理 王法旭
美国国家仪器（National Instruments，简称NI）是全球领先的测试、测量、控制解决方案的供应商。王法旭首先强调测试对产品而言也是很重要的成本，测试成本主要包括三部分：测试时间、产品的迭代成本以及物料成本。
美国国家仪器亚太区半导体业务拓展经理王法旭
NI为毫米波雷达的提供的测试方案是基于PXI的平台的概念，所谓的PXI的平台，主要的特点是：1、PXI是一种工业总线协议，性能稳定；2、采用模块化的仪器设计，易于扩展；3、仪器功能可通过软件编程，使用灵活；4、共享总线和始终，适合自动化测试。
王法旭谈到对于汽车雷达的测试，从24GHz朝77GHz发展，最主要的变化就是带宽的增加，77GHz的雷达带宽达到600MHz，所以在测试时需要提供一个更大的带宽来进行信号的捕捉。然后，分别介绍了用于MMIC测试的VSA/VST功能及应用、汽车雷达的测试系统VRTS功能以及目标模拟。通过这些实例介绍，大家可以了解到PXI平台模块化设计使得系统扩展能力强，能够囊括从MMIC芯片到雷达模块、从实验室到产线全部的测试，可以极大的加快产品从研发到生产的测试速度，从而有效缩短了开发周期。
PXI平台从实验室验证到产线测量
主题八：应用于汽车辅助驾驶的毫米波雷达芯片技术
演讲嘉宾：矽杰微电子 董事长兼总经理 卢煜旻
卢煜旻报告开始，重点强调了汽车在100多年的发展历史上，安全始终都是最重要的。在汽车产业不断提高安全性的趋势下，目前对于汽车的安全防护措施已由被动减少伤亡（如安全气囊等）逐渐演进到主动避免车辆碰撞与事故发生机会的阶段。同样，卢煜旻也提到要实现ADAS和无人驾驶功能，需要多种传感器，包括：摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等，他认为现阶段车用激光雷达还不具备成熟量产的条件，“摄像头+毫米波雷达”的融合是目前的一个趋势，因为多传感器融合能有效改善探测概率和误报率。不过传感器融合需要考虑不同传感器的信号及输出格式的不同，本地信号处理和中心信号处理的平衡，信号传输bus的效率等多方面因素。目前国内外也都还不够成熟，正是国内ADAS厂商赶超的好机会。
矽杰微电子董事长兼总经理卢煜旻
接着，卢煜旻重点介绍了雷达的工作原理。强调雷达的精度和分辨率是两个不同的概念，但又比较容易混淆，精度和测量误差有关，而分辨率则是识别能力，与雷达的信号波形及天线设计相关。雷达最主要的三大功能是：测距、测速和测量角度和方向。提高这三者的分辨率可通过延长测量时间、增加信号带宽和增加天线孔径/个数等方法来实现。
FDSOI适合高性能、高集成度的毫米波雷达芯片
对于雷达芯片的半导体工艺选择，卢煜旻对比了SiGe HBT、Bulk CMOS和FDSOI CMOS三种不同工艺的原理及优缺点，其中特别提到FDSOI适合高性能，高集成度的毫米波汽车雷达芯片应用。
最后，卢煜旻介绍了矽杰的研发团队在24GHz和77GHz芯片产品的开发工作，以及毫米波雷达在物联网以及工业领域的应用拓展。
主题九：中科芯助力毫米波雷达封装技术
演讲嘉宾：中科芯 封装事业部副总经理 明雪飞
对于毫米波雷达的封装技术，明雪飞首先指出目前业界尚无明确定义，普遍的观点认为，由于其在5G通讯等领域的高性能、小型化和低功耗的产品特点，SiP技术将会是毫米波封装技术的一种重要组成形式。基于5G时代的高频、高带宽、规模化的产品应用特点，其对应的毫米波封装技术不仅仅需要满足射频前端本身性能，更需要考虑天线乃至后端信号处理的集成要求，也因此，需要关注的侧重点各有不同。
中科芯封装事业部副总经理明雪飞
然后，明雪飞就当前毫米波雷达国际上一些先进的封装技术研究发展进行了分享，包括：1、日月光——先进的Fan-out WLP和aS3封装可满足77GHz车载雷达应用；2、IBM——利用多层高密度有机基板实现AiP；3、台积电——从晶圆级加工考虑，天线通过耦合馈电，采用双面布线。明雪飞强调在将射频前端与天线进行一体化集成的过程中，需要兼顾成本与可靠性、性能。
国际先进毫米波封装技术研究进展
最后，明雪飞介绍了一下中科芯为毫米波晶圆级封装，在“IP库建设”、“集成产品开发”、“封装仿真能力提升”等方面开展的具体研究工作，以及展示了一些在实际生产上为客户提供的方案和产品展示。
主题十：5G通讯及汽车雷达PCB基材的选择
演讲嘉宾：生益科技 高频市场开发经理 栾翼
栾翼首先谈到，5G通讯时代的来临，相比4G拥有更快的传输速度和更宽的带宽，也催生了新的产品形态和新兴的市场，比如：无线AR、无人超市、远程医疗、无人驾驶、工业互联网等等，汽车雷达属于其中的一个细分领域。
生益科技高频市场开发经理栾翼
在报告第二部分汽车雷达PCB及材料的需求中，栾翼介绍PCB基材主要有3部分组成：化学树脂（填充材料），玻纤布（支撑材料）以及铜箔（互连导通），然后分别对这3种材料对毫米波应用的影响展开分析，并与国内外的同行的数据进行了比对，生益科技参数性能不相伯仲。栾翼指出PCB的选择主要考虑的因素主要有：介电损耗（DF）、介电常数（DK）、性能的一致性、成本以及交付服务等。
最后，栾翼对生益科技公司概况和未来发展做了简单的介绍。虽然今天的主题重点在讨论芯片的国产化，但对于成熟量产的产品，材料也是很重要的一部分。作为中国本土最大的电子电路基材供应商，生益科技也一致至于国产材料在毫米波、射频以及特殊领域的拓展和创新。
24GHz和77GHz汽车雷达产品PCB需求
圆桌会议：毫米波雷达芯片国产化之路
中兴事件让大家都意识到了缺“芯”之痛，所以研讨会中我们特意设置了一场圆桌会议，齐聚了国内三家主要的毫米波雷达芯片研发企业：清能华波、矽杰微电子、意行半导体，同时还邀请了国外芯片厂商ADI以及雷达模块厂商豪米波技术，一起探讨目前国内各雷达芯片企业面临的挑战和机遇，探索毫米波雷达芯片的国产化道路。
圆桌会议上，各位专家分别从毫米波雷达芯片、模组、系统乃至应用的发展一一发表了意见和看法。同时各嘉宾也与台下观众进行了互动，对大家关心的几个问题做了简单的解答。透过这些问题和解答，各专家们深刻剖析了当前国内的毫米波雷达产业链生态还不是很成熟，相关的行业标准和国家标准等还待制定中，无论是系统方案、模组设计、芯片加工等环节都存在各种困难和挑战，而这些问题不仅仅是芯片厂、模块、系统厂商单一努力能够解决的，更依靠上下游全产业链的互动和支持，甚至需要政府的大力扶持。不过，各位嘉宾对毫米波雷达的国产化发展还是很看好！张雷表示“历史的经验告诉我们，中国人的问题从来都是中国人自己解决的”！黄李波则认为“中国人最大的优点就是我们在产品的快速发展能力是远超欧美国家的，10多年前智能手机兴起时，我们通过压缩产品迭代的周期，现在取得很不错的发展，我们相信同样的事情也会发生在毫米波雷达上面的”。嘉宾观点赢得了场下听众的共鸣。
小结
为期一天的『第二十三届“微言大义”研讨会：毫米波雷达技术及应用』落下帷幕。本届研讨会由麦姆斯咨询和中国国际光电博览会主办，华强电子和上海传感信息科技有限公司协办，并得到了上海工研院、亚德诺半导体、中科芯、美国国家仪器的大力支持！感谢每一位嘉宾为此次会议精心准备报告和无私的分享，每一页都是各专家呕心沥血之作，真金白银砸出来的经验之谈。虽然我们的研讨会持续一整天，部分听众是从头到尾，不停的拍照和记笔记，如饥似渴吸收着专家的每一句讲话。会议结束后听众和嘉宾还依依不舍，相谈甚欢。最后，感谢各位毫米波雷达专家对麦姆斯咨询的支持和信任，我们也很高兴能够提供这么一个平台给毫米波雷达产业链的精英们互相学习和交流的机会，理解当前毫米波雷达产业形势，并对未来发展动向有更深刻的认识！打赢贸易战得靠中国芯，各位英雄“毫”杰，加油！
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《德州仪器77和79GHz单芯片汽车雷达传感器：AWR1642》
《英飞凌76GHz雷达接收和发射芯片：RRN7740 & RTN7750》
《恩智浦MR2001多通道77GHz雷达RxTxVCO扇出RCP芯片组》