车载毫米波雷达芯片是车载雷达的基础，也是各项雷达性能指标实现的关键。近几年来车载毫米波雷达芯片从锗硅（SiGe）发展到CMOS 工艺，将射频前端、模数转换等混合信号部件整合到单个模拟前端（Analog Front End,AFE）上。车载毫米波雷达系统通常由毫米波射频芯片和雷达信号处理芯片组成。随着4D 雷达的兴起，各大芯片厂家纷纷推出多射频芯片级联的模式，来实现更大规模的MIMO。同时面对更大数据量，信号处理芯片也开始往多核、更高算力的方向发展。下面介绍各主流芯片厂商的4D 雷达方案。
1 德州仪器（Texas Instrument, TI）芯片
1.1 射频芯片
德州仪器（以下简称TI）自2017 年首次推出采用45nm CMOS 技术的毫米波雷达射频芯片，将77GHz 射频前端、雷达信号处理硬件加速器、数字信号处理器和微控制器集成到一颗量产芯片上，今年来逐步将产品线扩展，可支持从中短距到长距，从前向到角雷达的各类雷达开发需求。图6 展示了TI 在77 GHz 频率上的芯片产品。可以看到除了3 发4 收模数采样频率最高的AWR1243 可搭配TI 的多核处理器用于车外前向雷达开发，还有集成了硬件加速器的AWR144 可用于车内成员检测，2 发4 收的AWR1642 集成了DSP 和MCU，具有一定的计算能力，可用于车外盲区监测雷达。2019 年推出的AWR1843AOP（Antenna-On-Package)版本，在芯片上集成了收发天线，使雷达微型化成为可能。2021 年TI 推出了面向4D 雷达的AWR2243 芯片，增加了发射机相位调制功能，支持更为复杂的波形。通过级联多块AWR2243，可以实现大型的MIMO 阵列。
图 TI毫米波雷达系列芯片
1.2 雷达信号处理器芯片
为了实现4D 雷达的波形调制和回波信号处理，TI 推出了TDA2x 系列高性能多核处理器。图7 展示了面向多射频芯片级联方案的雷达信号处理数字板。其中应用的TDA2x 处理器集成了TMS320C66x 数字信号处理器，图像加速器以及Arm Cortex-A15 MPCore 和dual-Cortex-M4 处理器。
图 TI雷达信号处理板
2 恩智浦（NXP）芯片
2.1 射频芯片
恩智浦（以下简称NXP）是车载毫米波雷达的长年芯片供应商，从飞思卡尔时代开始就和德国大陆集团有长期合作，为大陆ARS300 系列雷达和ARS400 系列雷达提供射频芯片（3003）和微控制器芯片，但这些芯片并不对国内发售，且基于锗硅工艺的雷达射频芯片没有集成ADC和波形发生器（锁相环），集成度较低。进入2018 年，NXP 推出了基于40nm RF-CMOS 工艺的Dolphin 雷达芯片组，该芯片组由一颗雷达射频芯片TEF810X 和一颗雷达信号处理芯片S32R274 组成，其中雷达射频芯片TEF810X有七个型号涵盖了最低端的一发射通道、三接收通道；中端的两发射通道、四接收通道；高端的三发射通道、四接收通道。芯片内置模数转换器，采样频率最高40MSPS，芯片调制带宽最高2GHz。图8 展示了基于TEF8102 的车载雷达电路板。2020 年NXP 发布了新一代射频芯片TEF82XX，集成3 发4 收天线通道，支持BPSK 和QPSK调制。2021 年NXP 公布了面向4D 雷达的方案，级联4块TEF82XX，形成12 发16 收的成像通道。
图 NXP基于TEF810X的雷达方案
2.2 雷达信号处理芯片
面向4D 雷达，NXP 推出了新一代雷达信号处理芯片S32R45。这是一枚基于Arm Cortex-A53 及Cortex-M7 的多核处理器。图9 展示了处理的架构框图。
图 S32R45系统框图
3 英飞凌（Infineon）
英飞凌是毫米波雷达资深芯片供应商，长期与博世合作，为客户定制芯片，较少在公开渠道发布芯片。2017 年英飞凌发布了一款77GHz 车载雷达射频芯片RTN7735PL，配备了3 发4 收的天线通道，可搭配英飞凌多核MCU Aurix TC297 构成车载雷达系统。2020 年英飞凌推出面向4D 雷达的可级联的芯片RASICTM RXS816xPL，配合英飞凌的多核芯片二代AURIXTM TC3x 来完成对环境的成像功能。图10 展示了英飞凌的77GHz 雷达方案。
图 英飞凌77GHz车载雷达方案
4 国产毫米波雷达芯片
在毫米波雷达大潮的推动下，国内也涌现出一批毫米波雷达芯片公司，推出了面向4D 雷达的芯片产品。
4.1 加特兰微电子（Calterah）
加特兰微电子（以下简称加特兰）成立于2014 年，致力于发展车载毫米波芯片。2017 年推出了第一代毫米波雷达射频芯片YOSEMITE。2021 年推出了面向4D 雷达的可级联芯片Alps CAL77S244-AE，集成4 个发射通道和4 个接收通道。表4 展示了这颗芯片的技术参数。Alps 系列另有两款芯片CAL77S224-AB 和CAL77S224-IB，将天线也集成到了芯片中。图11 展示了加特兰的Alps 芯片。
图 加特兰Alps芯片
