商业主流毫米波雷达趋势新解，24GHz异军突起

自两年前谷歌ATAP展示了酷炫的Project Soli，而特斯拉也开始使用毫米波雷达作为防撞探测雷达，越来越多的软硬件开发者将目光投向了mmWave（毫米波）雷达技术。

利用Soli操控移动设备的演示

Soli是一项运用微型雷达监测空中手势动作的新型传感技术。这种特殊设计的雷达传感器可以追踪手部的运动，然后将采集到的mmWave雷达回波信号进行演算处理后，识别成一系列交互手势，以控制可穿戴和手持设备。这项传感技术的硬件基于英飞凌mmWave收发芯片，识别算法与软件则由谷歌负责编写，两家公司深入合作，联手对Soli技术进行个人消费类电子应用的商业化开发。

其实运动识别与追踪的解决方案已存在许多，比如光学成像、红外线、超声波、激光等等，与这些方案相比，mmWave方案优势非常明显，因此适用范围非常广阔：

· 在室外环境下，红外线干扰严重，依赖红外线追踪运动的解决方案可靠性不佳，而mmWave则几乎不会受到红外线干扰；

· 与光学成像方案相比，mmWave方案所需处理的数据较少，从而能够间接降低功耗、提高分辨率，且在低光亮环境下mmWave方案依然适用；

· 受惠于多普勒效应，mmWave方案依靠简单的计算就能轻松获得物体的运动方向与速率；

· mmWave具有一定穿透力，即使受到轻微遮挡，也能很好完成运动识别与追踪的工作。

由于具备上述优势，越来越多运动识别与追踪应用开始偏向采用mmWave解决方案，而这些应用又反过来推动mmWave解决方案逐步迈向成熟。来听听英飞凌电源管理及多元化市场部--射频及传感器部门亚太区总监Jeffrey Mai的专业分析。

英飞凌电源管理及多元化市场部--射频及传感器部门亚太区总监Jeffrey Mai

硬件具备，只欠算法东风

英飞凌的mmWave雷达产品种类丰富，除了前面提到的谷歌Project Soli采用的60GHz方案外，还提供24GHz与77GHz方案。受无线信号衰减的影响，在信号发射功率一定的情况下，毫米波雷达频率越高，其探测距离越短。

拿英飞凌的24GHz雷达与60GHz雷达举例，24GHz雷达的探测距离最短可达到0.6~1m左右，而60GHz雷达的探测距离一般在2~3cm，当然探测距离跟天线设计也息息相关。不过60GHz雷达的分辨率要优于24GHz雷达，且尺寸较小。

24GHz方案与60GHz毫米波雷达方案对比

而根据探测距离与分辨率的不同，不同频率的方案针对的应用场景有所区别。如在安防或智能家居的应用场景下，只需监测室内有无物体运动，却对监测范围的要求较高，便适合采用24GHz雷达方案；而类似Soli的应用则需要追踪手部的细微变化，这对雷达分辨率的要求相当高，因此适合采用能追踪物体细微变化的60GHz方案。

mmWave的频率范围相当宽广（从30GHz到300GHz都被定义为mmWave），虽然不同mmWave雷达方案间的频率落差巨大，但其硬件架构却是相似的，假如不考虑对mmWave信号进行大量处理，只需DSP与Transceiver相配合，就能构成最简单的mmWave系统。不过假如要对信号进行大量处理，再考虑到不同应用场景的具体需求，最终的硬件组成千变万化。

24GHz收发芯片BGT24MTR11与XMC4200组成的mmWave系统

mmWave雷达其实并不是一项新兴技术，它已在航空与国防领域发展多年，硬件方面趋于成熟。不过把原有技术移植于它用，其挑战也随之浮现：在全新的应用场景下，需要重新定义信号并架构协议。"直白来讲，硬件或许还是那套硬件，但软件已不是那套软件了。这正是为什么Soli要由两家公司连手开发的原因——谷歌搭建应用场景并探索信号处理的算法，英飞凌则根据谷歌的需求调整芯片以配合，"Jeffrey表示。

Jeffrey表示，虽然mmWave雷达的应用场景有很多，但眼下还没有办法用某种统一算法来涵盖所有，只能根据不同应用场景来开发专用的算法，因此mmWave雷达要大范围应用还存在不小门坎。不过随着算法越来越多、越来越成熟，mmWave市场会越来越大，预计三到五年之内，mmWave雷达应用的成功案例将如雨后春笋般涌现，而英飞凌希望能与更多的应用客户合作，将这一时间提前。

英飞凌在mmWave收发器与DSP的研发上深耕多年，积累了丰富经验，能为不同应用场景提供完善的硬件支持。不过面对来自算法的挑战，英飞凌依然需要与客户、合作伙伴携手共进，互相配合推敲打磨出最终的解决方案。

各领域应用含苞待放，24GHz有望加速先行

前文提到，越来越多的运动识别与追踪应用在考虑采用mmWave雷达解决方案，而按照不同性质，Jeffrey将这些新兴的mmWave雷达应用目标领域主要划分成了汽车、工业、可穿戴与手持设备三大类型。

工业

工业应用一直是英飞凌的强项，mmWave雷达在工业方面的应