使用CMOS实现单芯片毫米波传感器比锗硅工艺有哪些优势

　　通过充分利用互补金属氧化物半导体（CMOS）技术，并将嵌入式微控制器（MCU）和数字信号处理（DSP）以及智能雷达前端集成在内，TI日前推出了横跨具有完整端到端开发平台的76-81GHz传感器系列：AWR1x和IWR1x。全新毫米波传感器产品组合中的5款器件都具有小于4厘米的距离分辨率，距离精度低至小于50微米，范围达到300米。同时，功耗和电路板面积相应减少了 50%。

　　告别锗硅

　　其中，AWR12主要应用于自适应巡航、AEB等强调高精度、高速度的长距离雷达应用；AWR14则增加了MCU（采用ARM Cortex-R4F核），可以在一些以前非常规车身传感器检测应用上面发挥作用，例如开门预警、车周探测、检测驾驶员的呼吸和心跳、以及乘员监测等；AWR16是一个单芯片解决方案，集成了RF、MCU和DSP处理功能，其典型应用就是检测车周边的环境，包括盲点检测、防后方碰撞/警告、车道变更辅助、交通路口警报等，并由此在车辆周围建立起3D感知环境。目前大多数商用雷达系统，特别是高级驾驶员辅助系统（ADAS）中的雷达系统，均基于锗硅（SiGe）技术。尽管性能符合要求，但TI汽车雷达产品营销总监Sudipto Bose认为其主要缺点在于体积过大、过于笨重，占用了大量电路板空间。“要建立起完整的车辆3D感知系统，至少要在汽车的前、后以及车角处放置10个雷达传感器，空间上的限制就要求每个传感器必须体积更小、功耗更低，并且性价比更高，基于SiGe技术的雷达系统会越来越难以符合要求。

　　以79GHz频段为例，该频段可提供4GHz带宽，这对更高范围的分辨率至关重要。未来的雷达系统还将需要对短距离的支持，将更佳的角分辨率转化为雷达系统内的更多天线。而CMOS技术的传统优势包括更高的晶体管密度和更低功率。CMOS内的数字缩放降低了功率，缩小了尺寸，并且提高了每个节点的性能。同时，CMOS技术进一步提高了在模拟组件中嵌入数字功能的能力，从而实现了在雷达系统部署方面的全新系统配置和拓扑。