毫米波雷達感知芯片是現(xiàn)代感知系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，相較于傳統(tǒng)的超聲波和紅外技術(shù)，毫米波雷達以其高精度、強抗干擾能力和全天候適應(yīng)性，成為多場景感知應(yīng)用的核心選擇。

然而，長期以來該領(lǐng)域技術(shù)壁壘高，以德州儀器（TI）、英飛凌為代表的歐美廠商在核心芯片上占據(jù)絕對主導(dǎo)地位。面對如同TI這樣強大的國際巨頭，我國廠商在毫米波雷達感知芯片領(lǐng)域正加速追趕，力求在特定應(yīng)用場景中實現(xiàn)突破。

一、歐美廠商多強大？

說到毫米波雷達感知芯片，德州儀器（TI）是不得不提的名字。成立于1930年的TI，憑借在射頻前端（RF）、數(shù)字信號處理（DSP）和微控制器（MCU）集成方面的技術(shù)積累，TI通過高度集成化的芯片設(shè)計降低了硬件系統(tǒng)的復(fù)雜性，同時兼顧了高精度感知與低功耗需求。這種技術(shù)路徑顯著壓縮了下游廠商的開發(fā)成本與產(chǎn)品體積，使其在工業(yè)和消費級市場中占據(jù)了主導(dǎo)地位。

TI的市場優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在硬件性能上，還依賴于其長期積累的開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)。從專用評估模塊到功能豐富的毫米波SDK（軟件開發(fā)工具包），TI為開發(fā)者提供了軟硬件一體化的解決方案，極大降低產(chǎn)品開發(fā)門檻。這種生態(tài)建設(shè)模式使得TI在毫米波雷達芯片領(lǐng)域的競爭力難以撼動，也讓后發(fā)廠商面臨更高的技術(shù)與市場壁壘。

與TI同樣強大的，還有來自歐洲的英飛凌（Infineon）。憑借在功率半導(dǎo)體和嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)積累，英飛凌在毫米波雷達感知芯片市場中同樣占據(jù)重要地位，尤其是汽車領(lǐng)域表現(xiàn)非常突出。相比于TI在開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)和高集成度芯片設(shè)計方面對我國企業(yè)構(gòu)成壓力，英飛凌的強勢地位更多來自于其在高可靠性的硬件設(shè)計。

總而言之，當前TI、英飛凌等企業(yè)的強勢地位，反映了我國廠商在核心技術(shù)上的差距。如要實現(xiàn)追趕目標，不僅需要在高性能硬件設(shè)計方面發(fā)力，還需要強大的信號處理算法支持，這些都是追趕過程中面臨的主要難點。

二、國產(chǎn)替代難在哪？

近年來，我國廠商正在加速推進毫米波雷達感知芯片的國產(chǎn)替代，力圖突破德州儀器（TI）、英飛凌等國際巨頭的優(yōu)勢地位，盡管客觀上存在的差距是繞不開的。

其中最主要的差距，來自技術(shù)積累不足。國內(nèi)廠商在高頻電路的穩(wěn)定性、低功耗和高精度設(shè)計等方面的積累相對薄弱，與國際巨頭存在明顯差距。更具挑戰(zhàn)性的是，毫米波雷達的高精度和環(huán)境適應(yīng)能力依賴于復(fù)雜的信號處理算法，需要軟硬件的深度協(xié)同。相比TI等廠商多年積累的豐富算法庫和應(yīng)用經(jīng)驗，我們的廠商起步較晚，追趕之路任重道遠。

還有制造工藝存在短板，也制約了我們感知芯片的國產(chǎn)化進程。眾所周知，毫米波雷達芯片生產(chǎn)采用先進CMOS或SiGe工藝，對晶圓制造廠的技術(shù)水平要求極高。盡管我國近年來進步顯著，但在良率控制、射頻性能優(yōu)化以及高頻封裝測試等環(huán)節(jié)仍有待提升。同時，高頻測試設(shè)備和復(fù)雜封裝工藝等配套基礎(chǔ)設(shè)施的不完善，也影響著國產(chǎn)芯片在性能和成本方面的競爭力。

不過，我國毫米波雷達芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景是光明的，隨著新能源汽車、智能家居和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，提供了廣闊的市場空間和成長機遇。當前，越來越多國內(nèi)企業(yè)持續(xù)加大技術(shù)研發(fā)投入、積極引進高端人才，以珠海正和微芯為代表的一批優(yōu)秀企業(yè)正致力于在特定應(yīng)用場景中取得突破。

三、未來我們怎么辦？

在12月20日的2024第五屆CSS中國智能家居峰會上，珠海正和微芯創(chuàng)始人潘攀作了題為《超低功耗毫米波雷達，賦能智能門鎖上新臺階》的演講，分享了正和微芯在毫米波雷達感知芯片國產(chǎn)替代方面取得的最新進展。

潘攀介紹，正和微芯最大的技術(shù)突破，在于低功耗領(lǐng)域。其最新推出的人體感知芯片將功耗控制在4uA水平，達到了與PIR傳感器相當?shù)哪芎臉藴?，這主要得益于其在射頻前端電路設(shè)計和信號處理算法上的深度優(yōu)化。根據(jù)同行測評，在人體探測靈敏度、響應(yīng)時間等關(guān)鍵性能指標上，產(chǎn)品與TI、英飛凌等巨頭的產(chǎn)品已有比肩之勢。

針對不同細分市場，正和微芯推出專門解決方案。高端市場60G毫米波雷達是其技術(shù)實力的集中體現(xiàn)，實現(xiàn)了5-50厘米范圍內(nèi)高精度測距，具備方位角和高度角的3D感知能力；中端市場24G測距雷達將模組尺寸優(yōu)化至Type-C接口大小，較好解決了安裝空間受限的實際問題；入門級產(chǎn)品雖不具備測距功能，但通過優(yōu)化近場感應(yīng)算法，顯著降低了對安裝結(jié)構(gòu)的敏感度，大幅提升了產(chǎn)品集成便利性。

值得一提的是，正和微芯建設(shè)了完整的毫米波太赫茲實驗室，配備高頻信號發(fā)生器、頻譜分析儀等專業(yè)測試設(shè)備。通過提供覆蓋芯片、模組、算法的完整技術(shù)棧，并配套開發(fā)支持快速固件生成的工具平臺，這種"零代碼"開發(fā)模式將產(chǎn)品開發(fā)周期從數(shù)月縮短至最快一周。目前，正和微芯的產(chǎn)品已在智能門鎖、電池式智能攝像機等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，助力中國企業(yè)打開海外市場。

建博云網(wǎng)研究組認為，超低功耗毫米波雷達技術(shù)，為智能鎖和智能安防設(shè)備的性能提升帶來了全新的可能性。未來，更小巧的外觀、更長的續(xù)航時間、更高的集成度、更多的高級功能，無疑是產(chǎn)品迭代的整體趨勢。在全球智能家居和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需求持續(xù)擴大的背景下，超低功耗毫米波雷達或?qū)椭覈鴱S商在國際上爭取更大市場份額。