随着新兴市场相继出台针对高级驾驶辅助与自动驾驶系统(ADAS)的新法规，并引入实际路况测试场景，雷达技术要求正在快速演进。遮挡、低反射率物体、密集交通以及恶劣环境对雷达的精度和探测距离提出了更高要求，同时不能拖慢集成或验证的速度。
雷达正成为ADAS系统的基石。目前，其应用已超越高端豪华车型，成为美国、印度和中国等更广泛汽车市场中的基础性技术——在这些地区，基于雷达的感知技术预计将被强制要求用于高级紧急制动(AEB)测试场景。随着车辆向更高水平的自动化迈进，安全评级项目正在引入更真实、更严苛的测试场景，包括被遮挡的弱势道路使用者(VRU)、恶劣天气下的性能下降，以及日益复杂的驾驶环境。
这一持续的转变带来了双重挑战：更高的性能不能再以牺牲开发效率为代价。雷达模块必须提供更高的分辨率、更长的探测距离以及各种气候条件下的强大感知能力，同时能够高效地集成到多种车辆架构中，并满足紧迫的验证周期。
恩智浦SAF8544单芯片雷达SoC在一个可扩展的雷达平台上结合了先进的感知性能、集成化处理能力以及开发就绪的技术支持，帮助整车厂和一级供应商满足这些不断变化的要求。
雷达需求正在所有车辆细分市场中加速增长，从入门级车型到高端平台，无一例外。安全和舒适功能不断扩展，传感器融合日益复杂，每辆车部署的雷达节点数量也在增加。与此同时，L2+和L3级别的应用场景(如高速公路和城市领航功能)需要更高分辨率的环境感知能力。
与摄像头和激光雷达(LiDAR)技术不同，雷达在雨、雾和黑暗环境中仍能保持可靠的距离和速度测量。然而，为了支持下一代安全指标，雷达还必须提高角度分辨率、检测低反射率物体，并在密集的干扰环境中正常运行。这一挑战是切实存在的：在不增加模块尺寸、功耗或验证复杂度的前提下，提供更高的感知性能。
SAF8544依托恩智浦6代雷达技术积累，是其第6代可扩展雷达平台的首款单芯片雷达SoC。该器件采用先进的28nm RFCMOS工艺制造，将射频、处理和控制功能集成于单一芯片之上。这种高集成度使得雷达模块相比前代产品缩小约30%，同时保持强劲的射频性能。其可扩展架构支持在通用的硬件平台上同时满足前向雷达和角雷达应用需求，有助于简化各整车厂项目的产品组合管理。
针对实际测试场景的法规要求不断增多，雷达模块需要以更高的精度检测更小且更具挑战性的目标。SAF8544支持高达4GHz的啁啾带宽以及4个发射通道和4个接收通道，可实现更高的角度和俯仰分辨率。高射频输出性能和低噪声系数提升了灵敏度和探测距离，可同时支持短程(SRR)和中程(MRR)雷达应用。
发射器封装(LiP)配置进一步增强了性能。与标准贴片天线方案相比，LiP显著改善了链路预算，可实现更远的探测距离，并对小物体具有更高的灵敏度。同时，LiP还允许使用成本优化的印制电路板(PCB)材料(例如FR4阻燃材料)，并支持平面和3D天线配置，为模块设计提供了更大的灵活性。这些能力相得益彰，有助于打造能够应对日益严苛的安全场景(包括遮挡和恶劣天气条件)的雷达模块。
对于下一代雷达而言，仅有高性能是不够的。随着雷达数据量的增加，系统级复杂性也会迅速上升。SAF8544集成了强大的片内处理能力，以简化模块架构。该器件组合了雷达加速器——信号处理工具箱(SPT) 3.4与BBE32数字信号处理器(DSP)、一个Arm® Cortex®-A53应用处理器和一个锁步Arm Cortex-M7 MCU，以实现控制和安全保障。
多核架构支持对雷达信号进行片上预处理和后处理，可直接从传感器输出对象列表和点云数据。SAF8544能够在雷达模块内部进行边缘处理，从而降低对外部处理器的要求，同时减少汽车网络所需的数据带宽。该智能收发器架构支持CAN-FD和千兆以太网接口，能够高效集成到不同的整车平台中。
这种集成度有助于减少硬件设计工作量、简化PCB布局，并在多个车辆项目中简化软件集成。
验证周期也变得越来越复杂，因此供应商需要清晰且高效地展示其安全能力。SAF8544支持ISO 26262开发，作为独立环境的安全芯片(SeooC)达到ASIL-B安全等级，使雷达模块开发与整车厂的功能安全要求契合。
为进一步加速评估和原型制作，恩智浦提供了基于SAF8544的Pluto雷达参考设计，该设计包含一个紧凑的5cmx5cm传感器平台：
此即用型平台能够快速评估射频性能、启动软件开发以及快速制作雷达模块的原型，从而缩短从概念到整车厂项目合作的时间。
随着安全标准的演进和自动化能力的提升，雷达模块开发在技术上要求更高，验证工作也愈发繁重。一级供应商和汽车制造商必须在更短的项目周期内，平衡更高的感知性能、可扩展集成与更快的开发速度。
通过结合先进的射频性能、集成式多核处理能力以及可扩展的参考设计生态系统，SAF8544赋能整车厂和一级供应商设计紧凑、高分辨率的雷达模块，同时简化系统架构并加速验证。最终呈现出一个量产就绪的实用平台，使客户能够从容且高效地应对不断升级的NCAP要求。
Katsuhiro Atsumi is a Product Management professional at NXP Semiconductors, based in Munich, Germany. He works at the intersection of product strategy, marketing, and engineering to help accelerate the adoption of advanced automotive radar solutions.