2 月 17 日，中國電科 38 所在第 68 屆國際固態電路會議（ISSCC）上發布了一款具有高性能的 77GHz 毫米波芯片和模組。該芯片能夠實現長達 38.5 米的探測距離，這刷新了毫米波封裝天線最長探測距離的紀錄。
圖 | 具有高性能的 77GHz 毫米波芯片和模組（來源：中國電科 38 所）
毫米波，即波長處于 1 至 10 毫米的電磁波。因其位于微波與遠紅外波相互交疊的波長范圍內，所以有同時具有兩種波譜的特點。隨著 5G 技術的逐漸普及，毫米波這項技術也開始更多地被人們關注。毫米波的波段在 24GHz 至 100GHz 之間，因此在 5G 上的速度會遠遠高于 Sub-6G 頻段。毫米波本身具有的優勢，使它在通信和自動駕駛等領域能夠發揮非常重要的作用。但毫米波的探測距離，也是一個需要解決的技術難題。
這次發布的封裝天線模組包含兩顆 38 所自研的 77GHz 毫米波雷達芯片。這種芯片采用低成本的 CMOS 工藝，單片集成 3 個發射通道、4 個接收通道及雷達波形產生等，充分適配智能駕駛領域對核心毫米波傳感器的需求，在快速寬帶雷達信號的生成方面具備獨特的優勢。77GHz 毫米波芯片同時支持多片級聯并構建更大規模的雷達陣列，其主要性能指標達到了國際先進水平。
這款 77GHz 的毫米波芯片，能夠在 24mm×24mm 的空間內實現多路毫米波雷達收發前端的功能。研究人員提出一種動態可調快速寬帶 chirp 信號的產生方法，還在封裝內采用多饋入天線技術。這不僅能夠大幅地提升封裝天線的有效輻射距離，也為近距離智能感知提供了一種小體積且低成本的解決方案。
我們都知道，天線作為無線系統中的重要部件，有集成和分離兩種形式。分離天線早已經被我們熟知，集成天線主要包括片上天線（AoC）和封裝天線（AiP）兩種類型。片上天線技術主要是利用半導體材料與工藝，將天線與其他的電路在同一個芯片上集成。因為有對性能和成本方面的考慮，片上天線技術在太赫茲頻段上更為適用。封裝天線技術主要是利用封裝材料與工藝，將天線在攜帶芯片的封裝內集成。
由于封裝天線（AiP）技術在兼顧天線性能、成本及體積方面有著很好的表現，所以近些年來它不僅代表著毫米波天線技術領域的重大成就，還深受廣大芯片和封裝制造商的青睞。在今天，諸如 60GHz 無線通信，122GHz、145GHz 和 160GHz 傳感器，94GHz 相控陣天線和手勢雷達芯片等都利用了封裝天線（AiP）技術。可以想見，在 5G 毫米波移動通信系統的天線解決方面，封裝天線技術也將會發揮很好的作用。作為封裝天線技術下的一種主流實現方式的封裝是基于扇出型晶圓級的封裝。目前，國際上的那些大公司都是在該技術的指導下，開發并集成封裝天線的芯片產品。中國電科 38 所利用扇出型晶圓級封裝技術，還同時采用多饋入天線技術，這能夠進一步改善封裝天線效率低的問題。
集聚在這款毫米波雷達芯片上的成果，有望推動智能感知技術領域的又一次突破。中國電科 38 所表示：“下一步，研究人員將對毫米波雷達芯片進一步優化，并根據應用需求的擴展和技術的進步進行改變，還會根據具體的應用場景提供一站式的解決方案。”
國際固態電路會議（ISSCC）通常被認為是各個時期國際上最尖端的固態電路技術的最先發表之地，被譽為集成電路領域的 “奧林匹克盛會”。它由發明晶體管的貝爾實驗室和其他組織在 1953 年成立。在它 60 多年的歷史當中，集成電路具有里程碑意義的發明都在這里首次亮相。例如：全球首個 GHz 微處理器、全球首個 CMOS 毫米波電路、全球首個 TTL 電路等等。能夠入選該會議的科研成果，都代表著當前國際集成電路領域的最高科技水平。
中國電子科技集團第三十八研究所（簡稱：中國電科 38 所）是中電科技集團所屬的一類研究所，是中國國防高科技電子裝備骨干研究所，也被稱為華東電子工程研究所，同時被譽為中國軍工電子 “國家隊”。它主要從事軍事電子、信息產業等綜合性質的電子信息技術研制、生產、集成等的研究。該所于 1965 年在貴州省都勻市建立，1988 年底研究所整體遷往安徽省合肥市。研究所成立四十多年來，一共取得了超過 1500 項科研成果。其中，多項成果都居于國際領先地位，為填補國內空白做出了重要的貢獻。
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參考：
https://cntechpost.com/2021/02/19/china-made-millimeter-wave-chip-sets-world-record-for-detection-distance/
