毫米波雷達(dá)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(dá)以其高精度、強(qiáng)抗干擾能力和全天候適應(yīng)性，成為多場(chǎng)景感知應(yīng)用的核心選擇。

然而，長(zhǎng)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(duì)主導(dǎo)地位。面對(duì)如同TI這樣強(qiáng)大的國(guó)際巨頭，我國(guó)廠商在毫米波雷達(dá)感知芯片領(lǐng)域正加速追趕，力求在特定應(yīng)用場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)突破。

一、歐美廠商多強(qiáng)大？

說到毫米波雷達(dá)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(hào)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(jì)降低了硬件系統(tǒng)的復(fù)雜性，同時(shí)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(fèi)級(jí)市場(chǎng)中占據(jù)了主導(dǎo)地位。

TI的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在硬件性能上，還依賴于其長(zhǎng)期積累的開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)。從專用評(píng)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(dá)芯片領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力難以撼動(dòng)，也讓后發(fā)廠商面臨更高的技術(shù)與市場(chǎng)壁壘。

與TI同樣強(qiáng)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(dá)感知芯片市場(chǎng)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(jì)方面對(duì)我國(guó)企業(yè)構(gòu)成壓力，英飛凌的強(qiáng)勢(shì)地位更多來自于其在高可靠性的硬件設(shè)計(jì)。

總而言之，當(dāng)前TI、英飛凌等企業(yè)的強(qiáng)勢(shì)地位，反映了我國(guó)廠商在核心技術(shù)上的差距。如要實(shí)現(xiàn)追趕目標(biāo)，不僅需要在高性能硬件設(shè)計(jì)方面發(fā)力，還需要強(qiáng)大的信號(hào)處理算法支持，這些都是追趕過程中面臨的主要難點(diǎn)。

二、國(guó)產(chǎn)替代難在哪？

近年來，我國(guó)廠商正在加速推進(jìn)毫米波雷達(dá)感知芯片的國(guó)產(chǎn)替代，力圖突破德州儀器（TI）、英飛凌等國(guó)際巨頭的優(yōu)勢(shì)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(guó)內(nèi)廠商在高頻電路的穩(wěn)定性、低功耗和高精度設(shè)計(jì)等方面的積累相對(duì)薄弱，與國(guó)際巨頭存在明顯差距。更具挑戰(zhàn)性的是，毫米波雷達(dá)的高精度和環(huán)境適應(yīng)能力依賴于復(fù)雜的信號(hào)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(kù)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，我們的廠商起步較晚，追趕之路任重道遠(yuǎn)。

還有制造工藝存在短板，也制約了我們感知芯片的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。眾所周知，毫米波雷達(dá)芯片生產(chǎn)采用先進(jìn)CMOS或SiGe工藝，對(duì)晶圓制造廠的技術(shù)水平要求極高。盡管我國(guó)近年來進(jìn)步顯著，但在良率控制、射頻性能優(yōu)化以及高頻封裝測(cè)試等環(huán)節(jié)仍有待提升。同時(shí)，高頻測(cè)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(guó)產(chǎn)芯片在性能和成本方面的競(jìng)爭(zhēng)力。

不過，我國(guó)毫米波雷達(dá)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(chǎng)空間和成長(zhǎng)機(jī)遇。當(dāng)前，越來越多國(guó)內(nèi)企業(yè)持續(xù)加大技術(shù)研發(fā)投入、積極引進(jìn)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(chǎng)景中取得突破。

三、未來我們?cè)趺崔k？

在12月20日的2024第五屆CSS中國(guó)智能家居峰會(huì)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(dá)，賦能智能門鎖上新臺(tái)階》的演講，分享了正和微芯在毫米波雷達(dá)感知芯片國(guó)產(chǎn)替代方面取得的最新進(jìn)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(dá)到了與PIR傳感器相當(dāng)?shù)哪芎臉?biāo)準(zhǔn)，這主要得益于其在射頻前端電路設(shè)計(jì)和信號(hào)處理算法上的深度優(yōu)化。根據(jù)同行測(cè)評(píng)，在人體探測(cè)靈敏度、響應(yīng)時(shí)間等關(guān)鍵性能指標(biāo)上，產(chǎn)品與TI、英飛凌等巨頭的產(chǎn)品已有比肩之勢(shì)。

針對(duì)不同細(xì)分市場(chǎng)，正和微芯推出專門解決方案。高端市場(chǎng)60G毫米波雷達(dá)是其技術(shù)實(shí)力的集中體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了5-50厘米范圍內(nèi)高精度測(cè)距，具備方位角和高度角的3D感知能力；中端市場(chǎng)24G測(cè)距雷達(dá)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(shí)際問題；入門級(jí)產(chǎn)品雖不具備測(cè)距功能，但通過優(yōu)化近場(chǎng)感應(yīng)算法，顯著降低了對(duì)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(shí)驗(yàn)室，配備高頻信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀等專業(yè)測(cè)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(tái)，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(jī)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，助力中國(guó)企業(yè)打開海外市場(chǎng)。

建博云網(wǎng)研究組認(rèn)為，超低功耗毫米波雷達(dá)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(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間、更高的集成度、更多的高級(jí)功能，無疑是產(chǎn)品迭代的整體趨勢(shì)。在全球智能家居和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需求持續(xù)擴(kuò)大的背景下，超低功耗毫米波雷達(dá)或?qū)椭覈?guó)廠商在國(guó)際上爭(zhēng)取更大市場(chǎng)份額。