加特兰毫米波雷达SoC家族再进化,为全球市场提供高性能雷达解决方案

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6月6日,在 “2024加特兰日”上,加特兰发布了全新毫米波雷达芯片平台、技术和方案,代表着加特兰毫米波雷达SoC家族再进化,以应对全球汽车智能化加速发展的浪潮。
 
挑战“Andes”定义成像雷达研发新范式
 
汽车ADAS技术不断发展,传统车载3D毫米波雷达向着4D化、成像方向发展,加特兰Andes SoC就是为4D成像毫米波雷达而来。
 
加特兰利用CMOS工艺,创新性地将毫米波雷达的4发4收射频芯片和计算芯片融合成一颗SoC芯片,并支持Chip-to-Chip灵活级联。下游雷达厂商研发成像雷达时,选择不同数量的SoC进行级联即可快速打造出具备不同性能的成像雷达产品,既降低了物料成本,又简化了开发流程,重新定义了成像雷达的研发范式,为其规模量产提供了新的动能。
 

毫米波雷达
Andes SoC芯片,以及Andes SoC两片级联参考设计方案

 
Andes芯片的核心参数表现:

射频模块:支持76 GHz~81 GHz连续扫频范围;典型最大输出功率14 dBm;相位噪声-95 dBc/Hz(@ 1MHz);集成基于传输线设计的7比特移相器和高性能ADC;可灵活生成各种波形,并提供精确数字补偿等功能。

计算模块:集成四核CPU,提供超过2500 DMIPS的计算能力;RSP雷达信号处理器,可实现雷达信号高效处理;高性能DSP,方便开发者部署自定义算法,灵活性更强。

 
4D成像雷达的收发通道数量越多,感知性能就越强,但成本和尺寸也会相应增加,并且通道数量多到一定程度后,带来的性能提升也会明显减少。加特兰认为,8发8收的两片级联方案,是当下4D成像雷达的绝佳选择,实现性能、成本和尺寸的平衡。
 
在本次活动中,加特兰推出基于两颗Andes SoC芯片打造的两片级联参考设计方案。相比传统“两种类型,总计三颗芯片”的成像雷达方案,Andes两片级联方案在射频和计算模块上均具备明显优势。其不仅拥有多达64个MIMO通道、14dBm的发射能量、5360 DMIPS的CPU算力、11 MiB的片上内存,还有更广的工作温度范围和更多的高速传输接口,方便毫米波雷达厂商快速打造出具备成本优势的高性能4D成像雷达。
 
攀登“Kunlun” 确立汽车感知新边界
 
随着智能汽车的快速发展,自动避障的电动车门、乘员状态和健康检测、车内儿童遗忘检测、车辆入侵检测等新兴应用不断涌现,对车载毫米波雷达的要求日益提升:需更低功耗、更小体积、还要具备出色的角度和空间分辨能力。
 
本次活动中,加特兰Kunlun车规级毫米波雷达SoC平台首次亮相,包含77 GHz Kunlun-USRR与60 GHz Lancang-USRR两个系列的SoC芯片。
 

毫米波雷达
Kunlun车规级毫米波雷达SoC平台

 
Kunlun平台的SoC均采用射频和计算模块集成化设计。其射频模块拥有高达6发6收的通道数量,远超常见的2发3收和2发4收毫米波雷达射频芯片。优秀的射频性能,不仅可以满足电动车门、舱内婴儿检测、车辆入侵检测等新兴应用对高精度感知的要求,77GHz Kunlun-USRR SoC还能覆盖ADAS雷达的使用场景。
 
Kunlun平台的SoC使用基于Sequencer调度器架构的双线程RSP雷达信号处理器代替了传统的BBA基带加速器,雷达信号处理效率更高,灵活性更强。双核CPU支持单精度浮点FPU、I-Cache、D-Cache以及DCCM,并且支持锁步机制,可满足ASIL-D级的功能安全标准。在提供强大性能的同时,Kunlun平台的SoC还支持低功耗深度睡眠模式,额定功耗小于1W(25% Duty Cycle),为哨兵模式等新兴应用提供了强大支持。
 
Kunlun-USRR/Lancang-USRR SoC芯片系列均提供AiP封装集成片上天线版本,在保证出色空间分辨性能的同时,使雷达模组变得更加紧凑,可适应各种严苛的安装环境,带动汽车感知能力从ADAS单一领域延展到了车身内外,扩宽了“汽车感知”的边界。
 
此外,加特兰在活动中还发布了全新的毫米波封装技术——ROP®(Radiator-on-Package)。该技术通过辐射体(Radiator)将信号直接传输到波导天线系统中,不仅解决了传统标准封装技术中的天线馈线损耗较大的问题,而且相较AiP(Antenna-in-Package)技术,还拥有更高的通道隔离度,可让雷达实现更远的探测距离和更宽的FOV。未来,ROP®封装技术将应用到Alps-Pro和Andes系列产品中。
 

毫米波雷达
前沿的毫米波封装技术ROP® 
 

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