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降本增效,性能跃升!加特兰雷达芯片RoP®技术赋能汽车主动安全与辅助驾驶

2025-05-13

近年来,随着智能辅助驾驶逐步普及,汽车雷达传感器面临着更高性能、更低成本的需求,催生了一系列重要技术变革,其中波导天线技术的应用越来越广泛。与传统雷达方案相比,基于波导天线技术的雷达具有显著的“降本增效”优势。加特兰凭借前瞻性布局,为波导天线雷达系统推出革新性的RoP®(Radiator on Package)技术,并且率先实现了毫米波雷达RoP® SoC芯片的大规模量产。

什么是RoP®技术?

 

RoP®是 Radiator on Package(封装内辐射体)的缩写,代表了加特兰毫米波雷达芯片最前沿、最革新的封装技术。Radiator是芯片封装中用于辐射射频信号的结构,集成于SoC(System on Chip,系统级芯片)封装上。

传统封装技术中,集成电路的射频信号通过BGA焊球输出,在PCB上被转换为微带模式,并通过微带线连接到微带天线。在加特兰RoP®封装技术中,射频信号经过封装内的Radiator结构,转换到PCB中的波导模式,信号穿透PCB板,最终连接至波导天线,实现更高效的信号传输和更优的性能表现。

加特兰RoP®封装技术,可提升毫米波雷达模组在性能、成本、灵活度等多维度上的竞争力。目前,加特兰在RoP®技术领域已布局约40项专利。

 

加特兰RoP®技术

兼具性能与成本等多种优势

极致性价比,打破成本壁垒

采用加特兰RoP®芯片的雷达模组,无需昂贵的高频PCB板材和馈线屏蔽罩,从源头上大幅降低材料与制造成本,实现波导天线模组成本低于PCB天线模组成本的可能性。

卓越性能,降低馈线损耗

加特兰RoP®芯片的雷达模组借助空气波导传输射频信号。空气波导的馈线损耗通常低于0.1 dB/cm,而PCB天线模组中高频板馈线损耗一般为0.6–0.8 dB/cm,因此可实现0.5–0.7 dB/cm的损耗优化。同时密闭的空气波导馈线,能显著改善PCB天线模组中微带走线不连续产生的辐射问题。

天线灵活设计,应对复杂场景

加特兰RoP®技术支持多种波导天线架构,包括两层天线、1.5层天线、单层天线,也支持天线与天线罩一体化技术,目前加特兰RoP®对应的天线高度最薄已设计到2 mm。相比平面PCB天线,三维波导天线让天线设计具有更多可能性,PCB天线中通道幅度一致性和相位中心偏差的问题,在波导天线中都得到有效解决。

 

不同天线架构下传输结构示意

 

高效散热,释放封装潜力

加特兰RoP®芯片侧通过紧贴金属散热块的方式实现高效散热,相比传统主要依赖PCB的热传导散热方式,能更有效地控制芯片温度,这为焊球布局提供了更大的灵活性。

优秀的可量产性,兼顾加工与可靠性

加特兰RoP®所采用的脊波导接口,相比传统矩形波导接口,在保证截止频率低于70 GHz时,波导接口面积减小约17%。该结构具备优良的可加工性和极高的鲁棒性,有效解决了可靠性与生产效率之间的矛盾。

加特兰RoP®封装技术,集高性能、低成本、高灵活性与高可靠性于一体,为毫米波雷达模组提供了更优的解决方案,是面向未来智能辅助驾驶与感知应用的理想选择。

 

加特兰RoP®技术

助力雷达探测性能跃升

传统PCB天线依赖高频介质材料作为载体,射频信号在介质中传播时会产生额外的介质损耗,尤其在毫米波频段对性能影响显著。而加特兰RoP®芯片配合波导天线,信号在金属空腔内传输,几乎无介质损耗,实现更高能效的信号传递。

在基于加特兰Alps-Pro标准封装SoC芯片(配合PCB天线)与Alps-Pro RoP® SoC芯片(配合波导天线)的方案对比中,RoP®天线方向图与PCB天线方向图的形状相近,但RoP®带来的收发增益提升高达6.4 dB,这一增益提升对于远距离目标探测、智能辅助驾驶场景具有决定性意义。

在基于加特兰Alps-Pro标准封装SoC芯片(配合PCB天线)与Alps-Pro RoP® SoC芯片(配合波导天线)的方案对比中,RoP®天线方向图与PCB天线方向图的形状相近,但RoP®带来的收发增益提升高达6.4 dB,这一增益提升对于远距离目标探测、智能辅助驾驶场景具有决定性意义。

 

天线收发提升 

加特兰RoP®芯片模组与传统PCB天线模组进行实测对比,结果表明,加特兰RoP®芯片模组在核心参数上具显著优势:

  • 人体检测距离(±60° FOV):可至多提升50%

雷达检测距离提升

  • 角精度准确率:最大提升接近20%

 

RoP®模组与PCB模组角精度性能对比

(整个二维FOV平面内统计结果)

 

  • 角分辨准确率:提升2%–6%

 

RoP®模组与PCB模组角分辨性能对比

这些性能提升,直接转化为更稳定的目标识别、更清晰的目标分离和更可靠的环境感知能力。凭借更高增益、更强性能,加特兰RoP® SoC芯片正在成为下一代智能辅助驾驶系统的首选方案。

 

加特兰Alps-Pro RoP®与Andes RoP® 芯片

赋能辅助驾驶主动安全

汽车智能化浪潮下,单车搭载3颗或5颗毫米波雷达已逐渐成为新智能汽车标配;同时,毫米波雷达也面临更高性能的挑战,以满足更安全、更智能的驾驶功能需求。加特兰基于RoP®封装技术的Alps-Pro系列雷达SoC芯片CAL77S344-AR与Andes系列雷达SoC芯片CAL77C644-AR与CAL77C844-AR,相比标准封装芯片,能实现更远的距离探测、更宽的探测角度范围、更强大的角度分辨能力。

  • 加特兰Alps-Pro RoP®芯片(CAL77S344-AR)配合波导天线,可赋能汽车角雷达、前雷达等ADAS应用,帮助汽车实现更安全、可靠的盲点监测、变道辅助、后方交通穿行、前向碰撞预警提示等功能。目前,Alps-Pro RoP®芯片已实现量产,并持续获得国内外主流OEM车型定点,帮助赋能更多新汽车的智能辅助驾驶系统。

 

  • 基于Andes RoP® SoC芯片,加特兰已推出两片级联成像雷达进阶(Premium)方案,配合波导天线系统,支持更准确的4D测量、更稳定的弱目标检测、更丰富的点云刻画,在城市复杂路况下精准刻画车辆以及非机动车、行人等弱势道路使用者(Vulnerable Road User,VRU),为L3及更高等级的自动驾驶提供可靠保障。

 

随着汽车行业智能化转型加速,加特兰也不断坚持破坏性创新和持续性创新,持续迭代无线半导体技术、先进封装技术,为客户提供更有竞争力、更可靠的雷达芯片产品与方案,助力更安全的智能化驾驶体验。