低功耗 60GHz 毫米波雷达传感器：引领高精度传感新浪潮

王浩然

在科技创新的浪潮奔涌向前的当下，传感器技术作为众多领域发展的核心支撑，正不断实现新的突破与跨越。其中，低功耗 60GHz 毫米波雷达传感器凭借其突出的性能优势，迅速崛起为高精度传感领域的中流砥柱，正以强劲的势头推动着众多应用场景发生深刻变革，重塑行业格局。

基于雷达的传感器集成电路，以远距离探测、高运动灵敏度以及重视隐私保护等显著特性，在传感技术领域占据关键地位。尤其是在汽车与工业市场，高精度雷达传感器在盲点检测、碰撞预警、人员存在及运动监测等应用中发挥着无可替代的作用。近年来，60GHz 和 77GHz 雷达传感器逐渐取代 24GHz 雷达传感器，凭借更高的分辨率、精度以及更紧凑的外形，有力推动了车辆儿童检测、医院老人跌倒监测等新兴应用的发展 。

不过，在以往，尽管 60GHz 和 77GHz 片上系统传感器拥有诸多优势，但在功耗预算紧张的应用场景中，其应用受到了极大限制。而如今，新型雷达传感器的出现，借助低功耗架构成功降低了功耗，使得雷达在工业、个人电子产品和汽车应用等领域的部署成为可能。这些低功耗雷达内置睡眠模式，并具备高效的运行占空比，能够让传感系统敏锐地检测到运动，并智能地判断采取行动的时机，且功耗预算可控制在 5mW 以内。这一突破，让高性能雷达传感得以应用于电池供电或线路功率有限的场景，为相关领域带来了新的发展契机。

天线设计在基于雷达传感器的系统中至关重要，其直接影响着最大检测距离和视场等关键性能特性。以 IWRL6432AOP 为例，它所具备的集成式封装天线，极大地简化了天线设计流程。工程师在使用该内置天线时，无需自行设计天线方向图，也无需具备深厚的射频设计经验，同时还能减少对印刷天线的依赖。要知道，印刷天线往往需要特殊的高成本材料来尽可能降低信号损失，而使用 IWRL6432AOP 进行设计时，工程师可选用性能较低的 PCB 材料，从而有效降低了物料清单(BOM)成本。

在家庭和楼宇自动化领域，实现更智能、高效、安全且舒适的居住和办公空间，离不开环保理念和人工智能技术的支持。像 IWRL6432 等传感器，能够很好地满足更节能、智能的传感需求。这些器件支持深度睡眠模式，在较低占空比下，平均功耗仅在 2mW 至 5mW 之间，这对于需要长时间持续传感的家庭和楼宇场景来说，是极为关键的特性。尽管其功耗低于前几代毫米波雷达传感器，但通过片上数据处理功能，这些新型低功耗器件依然能够为现代智能家居和城市应用提供所需的智能化支持，实现前沿的运动检测、手势识别以及决策功能。在实际应用中，可用于家庭和办公环境安全的运动和存在检测传感器、智能恒温器以及暖通空调系统(通过检测入座率实现自动恒温控制)，还有割草机、吸尘器和服务机器人等设备，即使在黑暗环境下，也能精准感知小物体，为用户带来更高效、舒适的体验。

在工厂自动化方面，为满足全球运输需求，制造商急需提高制造过程自动化以及智能运输的效率。智能可靠的传感器如同构建起一张安全网，让机器能够快速、准确地检测物体，同时确保人机交互的安全性。配备传感器的自动导航车(AGV)和自主移动机器人(AMR)，能够有效检测包括人类在内的障碍物，并沿着规划路线从 A 点移动至 B 点。在个人电子产品领域，小型 60GHz 雷达传感器的集成，让便携式计算机和笔记本电脑能够感知旁观者的存在。电视机可检测人的存在并自动开机，还能识别手势，为用户提供个性化体验。健身设备和智能手表则可估算心率和呼吸频率，为人们的健康生活提供数据支持。

在汽车车内应用方面，越来越多的汽车制造商开始在车辆内引入传感器，用于车内存在检测和监控。这一趋势部分源于欧盟新车安全评鉴协会(Euro NCAP)等组织提出的相关安全法规，自 2025 年起，Euro NCAP 将对停车后能感知并提醒车内有儿童遗留的车辆给予更高评分。低功耗 60GHz 毫米波雷达传感器能够帮助汽车原始设备制造商(OEM)满足此类法规要求，同时通过扩展单个传感器的多功能性，优化传感器系统的总体成本。高性能 60GHz 雷达传感器凭借其检测灵敏度和运动分类能力，在车内应用中表现出色，而满足超低功耗要求后，有望取代当前常用于入侵检测的超声波传感器。

低功耗 60GHz 毫米波雷达传感器为那些受限于功率预算的市场开辟了全新的传感应用空间。随着该领域的持续创新，设计工程师将能够开发出更为小巧、功能更为强大的应用，推动我们的世界、家庭和建筑朝着更加智能的方向发展，为人们的生活和工作带来更多便利与安全保障。

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