加特兰 AiP技术为毫米波雷达创造更多应用场景

AiP可能大家都很熟悉。它是将天线和芯片集成在一个封装中，使芯片具有系统级无线功能的技术。AiP技术顺应了高集成度的趋势，为系统级无线芯片提供了良好的天线和封装解决方案。回到如何实现毫米波天线阵，常见的方式有两种:AoC。AiP实现了天线和芯片的高度集成功能，同时兼顾了天线的性能、成本和体积。

CMOS技术将射频芯片和数字芯片集成到SoC中，这本身就是一大突破。SoC芯片的出现不仅大大降低了客户产品的开发难度，还降低了整个系统的成本。那么成本能降低多少呢？从第一代砷化镓到硅锗，整个系统的成本下降了50%左右；在CMOS技术时代，与上一代锗硅相比，系统成本降低了40%；在SoC时代，它将带来30%的成本降低。除此之外，如果将天线集成到系统中，形成一个AiP SoC芯片，整个系统成本可以进一步降低25%左右，其好处非常明显。

最近，在媒体日，加特兰德强调了今年将大规模生产的AiP产品。

加特兰德AiP包含多个收发信道，支持MIMO技术，系统性能更加强大。同时，在开发阶段，客户不需要在天线设计和测试上投入人力和时间，大大缩短了整个产品的研发周期，从而缩短了上市时间。

AiP和加特兰德的关系可以追溯到三年前。2017年第一代产品研发完成后，加特兰德开始了与AiP相关的研发。2018年，加特兰德第一代AiP产品和Alps SoC样品同时问世，实现了毫米波雷达行业通道数最多的AiP设计。经过四代的迭代和优化，AiP正式进入量产。当然，这个过程也遇到了前所未有的挑战。

物理设计是遇到的第一个问题。加特兰德AiP芯片在12 mm长的芯片中总共有5240个过孔、161条信号线和12个天线单元；那么，如何避免天线性能受到影响。加特兰德通过架构和形式的不断迭代，完成了芯片和模块的协同设计；在封装方面，需要考虑工艺和材料，以及散热；最难的是电气连接、各种设计以及信号匹配和损耗的考虑。为了满足芯片高可靠性的要求，加特兰德AiP做了11次超过6000小时的可靠性实验，以满足AEC-Q100的要求。

加特兰德AiP具有非常高的设计冗余度。众所周知，常用频段为76至81GHz，整体使用带宽仅为5 GHz。加特兰德的设计保证了16千兆赫的带宽，相当于三倍的容量。天线增益方面，它的带宽是5GHz，但整个增益所需的带宽实际上是11 GHz，也就是说有200%的冗余。

毫米波雷达是ADAS系统或无人驾驶技术中非常重要的传感器。加特兰德的AiP产品也拓展了毫米波雷达在座舱中应用的可能性。

在汽车舱内，毫米波传感器可以实现手势识别控制，检测驾驶员的心跳、呼吸等生命体征，检测舱内是否有活体。目前，许多汽车制造商对传感器提出了上述功能要求，以防止儿童或宠物被遗忘在机舱内。利用加特兰德AiP技术，只需在车顶灯或后视镜位置安装一个小传感器，即可完成舱内生命体征的检测。

市场上毫米波雷达的应用场景很多，比如智能空调谐、监控等等。本质上，它是一个传感器，通过AiP技术，客户可以快速将其应用到各个行业的各个方面。加特兰德预测，随着AiP技术的普及，到2024年全球毫米波雷达的产能将增至4亿部，AiP将为市场带来40%的增长。