德州儀器(TI)日前推出業界較高精度單芯片毫米波傳感器產品組合，是為適用于汽車雷達、工業和基礎設施應用的較小封裝尺寸CMOS傳感器產品組合。德州儀器工業雷達產品營銷總監Robert Ferguson和汽車雷達產品營銷總監Sudipto Bose在接受記者采訪時表示，該公司正在將前所未有的高精度和智能化引入包括汽車、工廠和樓宇自動化、以及醫療市場在內的廣泛應用。

他們介紹，TI的全新毫米波單芯片互補金屬氧化物半導體(CMOS)產品組合包括5個解決方案，橫跨具有完整端到端開發平臺的76至81GHz傳感器的兩大產品系列。AWR1x和IWR1x傳感器產品組合提供比目前市場上毫米波解決方案高3倍的感測精度。

他們相信，精密模擬設計技術與數字信號處理的完美結合能夠讓設計人員在其系統中實現智能化和非接觸式感測。

當前挑戰和應對措施

Robert Ferguson首先介紹了當前變化的市場環境。他說，世界正在改變，預計到2020年，將有1千萬輛自動駕駛汽車在道路上行駛；56%的工業公司在未來5年內的效率將得到提升；81%的家庭和建筑將在2020年實現智能化。

這些創造了對感測日益增長的需求，包括檢測物體的距離、速度和角度；穿透塑料、干燥墻壁、玻璃等材料；適應雨、霧、灰塵、光照和黑暗等環境條件。而毫米波是唯一能夠滿足所有這些需求的傳感技術。

不過，當今的多芯片毫米波傳感器解決方案由發送器、放大器、接收器、模擬數字轉換器/數字模擬轉換器和處理器組成，存在諸多不足，當前的挑戰主要是精度、尺寸、功耗，還有上市時間、復雜的設計。

為此，德州儀器推出了世界上極精確、極小的毫米波76-81GHz傳感器。其優勢包括：集成混合信號設計技術和實時信號處理開發了CMOS芯片；10倍智能精度，能夠檢測到頭發粗細的物體；功耗是當前解決方案功耗的四分之一，低至150 mW；尺寸小，傳感器尺寸僅為25mm x 25mm；可擴展產品組合集成了從低到高端性能的通用軟件；使用簡便，在30分鐘以內即可進行感測。此外還提供硅樣品、開發包、資源等等。

這些可擴展產品組合涵蓋汽車和工業應用。其中汽車雷達傳感器的中長程雷達應用包括：緊急制動、自適應巡航控制和高速公路高度自動駕駛；接近感測包括：乘員檢測、車身傳感器、駕駛室內手勢識別和駕駛員監控；超短和短程雷達包括：盲點、防后方碰撞/警告、車道變更輔助、行人/自行車檢測、防碰撞、路口交通警報、360度視角和停車輔助。其動態多模式操作可以從用餐切換到高速行駛、慢速機動和停車場景。

談到工業毫米波傳感器，Robert Ferguson介紹，其應用包括液位感測，如以極高的精度測量儲罐液位，可用于庫存控制和早期泄漏檢測；交通監控可以更準確地檢測交通位置和數量；周邊安全實現具有移動檢測和跟蹤的安全系統。

完整的毫米波產品組合與開發工具

接著，Sudipto Bose介紹了毫米波傳感器產品組合的主要特性和優勢。首先是高度集成，借助全集成式CMOS單芯片（集成同類產品中較佳的數字信號處理器(DSP)和微控制器(MCU)或只有一個MCU或DSP），設計人員可以根據需要選擇較佳的處理能力。每個芯片都能夠提供智能、高精度的獨立感測，具有小于4厘米的距離分辨率，距離精度低至小于50微米，范圍達到300米。

其次是全面的產品系列，由5款器件組成的產品組合讓設計人員能夠選擇合適的解決方案來滿足其設計需求，同時，功耗和電路板面積減少50%。

第三是高度智能化，TI的毫米波76至81GHz單芯片傳感器產品組合可以動態地適應不斷變化的情況與條件，支持多種功能模式，以避免誤報，并為多種應用提供大范圍的感測。

第四是環境靈活性，IWR1x和AWR1x 毫米波傳感器可以透過塑料、干燥墻壁、衣服、玻璃和很多其它材料，并且能夠穿過光照、降雨、揚塵、下霧或霜凍等環境條件進行感測。

第五是可以立即開始工作，TI全新的毫米波軟件開發套件(SDK)包括示例算法和軟件庫，它們通過不到20個的簡單應用編程接口(API)簡化RF設計。通過利用TI的mmWave SDK平臺，工程師可以在不到30分鐘內開始他們的應用設計工作。

Sudipto Bose還強調了新產品專為汽車雷達設計的具有突破性的精度。他說，通常，開發人員在車輛中創建美國汽車工程師學會(SAE)國際2級及以上功能時會遇到阻礙，主要來自傳感器尺寸和為特定組件供電。通過內置的質量標準、在小外形尺寸和低功率封裝中所達到的前所未有的精確度，TI的AWR1x 毫米波產品組合讓開發人員能夠滿足這些要求，同時實現低成本。設計人員不但可以提高高級駕駛員輔助系統(ADAS)和自主駕駛的安全特性—包括可實現汽車安全完整性等級(ASIL-B)的ISO 26262—而且提供了自動泊車輔助、行人探測，以及承載率和駕駛員監控等全新特性。

而為了應對工廠、樓宇自動化系統和智能基礎設施中對于更高效率的需求，開發人員現在能夠充分利用TI的智能化且穩健耐用的毫米波傳感器產品組合。此外，在一些需求不斷增長的應用領域，如醫療設備、箱內液位感測、機器人視覺和無人機等，這項感測技術可用于改造現有的一些功能。

TI的IWR1x 毫米波非接觸式傳感器不受環境中的光照、降雨、灰塵、下霧或霜凍的影響，這使它們在室內或室外都能穩健運行。通過確定設備周圍物體的所處范圍、速率和角度，這些傳感器能立即適應動態變化的場景。

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