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Imec推出低功耗60 GHz雷达芯片

2020年8月4日,比利时鲁汶 —在“ IEEE RFIC 2020(无线集成电路国际会议)”虚拟会议上,领先的研究与创新中心imec展示了集成在标准28nm CMOS中的60GHz毫米波运动检测雷达。超灵敏雷达可实现2厘米的距离分辨率,针对生命体征监测和手势识别进行了优化,具有5米处心跳检测以及对行人位置和速度的精确跟踪的能力。紧凑型雷达芯片仅消耗62mW,使该传感器可集成到电池供电的小型设备中。

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图1:低功耗60GHz雷达模块


实验证明该传感器具有多目标检测,5米处心跳检测以及对行人位置和速度的精确跟踪的能力。


Imec的新雷达设计可生成快速调制波,在短短51.2微秒内将频率提高12%。高调制带宽(7.2 GHz)决定了传感器的超精细分辨率,使其适用于手指运动,手部滑动和手势的3D感测。实验表明,该传感器具有多目标检测,5米处的心跳检测以及对行人位置和速度的精确跟踪的能力。雷达工作在60 GHz左右的频段,该频段是免许可证的ISM频段,可用于工业和医疗用途的新型IoT应用。


该系统仅消耗62mW的功率,与该频率范围内的最新雷达相比,其功耗要低得多。快速启动时间(1µs)支持激进的占空比,进一步降低了功耗。4.15mm²收发器芯片集成在28nm批量CMOS技术中,确保了批量生产时的低成本解决方案。参考模块设计可用于单通道雷达,包括天线并具有良好的溢出性能。

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图2 实验表明,室内能进行多目标检测,5米处的心跳以及行人的位置和速度的精确跟踪


imec雷达项目经理Barend van Liempd说:“ 60 GHz雷达系统非常紧凑且节能,可以集成到智能医疗设备中,例如智能手机,健康监测系统或可穿戴设备。” 雷达使此类设备能够感知周围环境,这将决定我们控制和使用这些设备的方式。例如,在床头柜上集成雷达的手机可以通过非接触式跟踪呼吸速率和心率变异性来监控睡眠质量。雷达同样适用于其他体育活动的分类,这将在个性化健康,婴儿监护,运动,老年护理,病人监护,护士效率或工人安全的背景下打开一系列新的智能应用程序。”


“我们的原型表明,雷达技术已为下一步迈出了准备:在电池供电设备中使用。现在,我们正在寻找希望通过实现新的雷达解决方案来利用这些想法进入市场的公司。” imec物联网总监Kathleen Philips说。

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