毋庸置疑,今天的汽車正朝向電動化、智能化、網聯化的方向快速演進,在不久的將來,智能網聯汽車有望繼智能手機之后成為新一代的超級終端。
當然,智能網聯車的發展并非空中樓閣,而是需要一系列創新的技術做支撐——其需要汽車搭載先進的車載傳感器、控制器、執行器等設備,并與新一代通信與網絡技術深度融合,實現車與車、車與人、車與交通基礎設施之間的智能信息交互,為用戶提供更安全、更舒適、更節能、更高效的自動化駕乘體驗。
值得關注的是,隨著智能網聯汽車市場的持續升溫,相關車規級元器件領域的角逐也日趨火熱,吸引著眾多實力技術供應商置身其中。作為汽車電子領域的資深玩家, Qorvo依托深厚的技術積累和不斷地創新,為智能網聯汽車提供豐富的產品組合和完成的解決方案。我們今天就對其中一些優秀的產品和方案進行一次盤點!
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Qorvo的智能網聯汽車解決方案相當全面,主要包括支持UWB、802.11 p、Wi-Fi、 SDARS、 GPS 和 LTE 等無線連接的產品,以及各種DC-DC轉換器和模塊化電源管理器件,可以覆蓋通信控制單元、信息娛樂系統、電源管理、網絡連接、智能天線以及數字鑰匙等諸多關鍵的車載系統。且所有這些車載元器件都通過了嚴格的車規測試,確保其能夠滿足嚴苛的汽車應用環境的要求。
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車載遠程信息處理系統
汽車智能化的一個重要標志,就是需要其具有更精準的空間感知能力,為此UWB作為一種新型的無線通信技術,正在被應用到智能網聯汽車中。UWB所具有的低功耗、精確定位能力,可以為汽車帶來精準定位和感知兩種新技能。在定位應用中,UWB重要的應用場景之一就是車門解鎖功能,與傳統的無鑰匙方案不同,UWB技術更加安全,抗干擾能力也更強,是車門解鎖的更佳選擇;此外,UWB還可以應用到車輛的精準定位和后備箱開啟等交互應用中。在感知方面,由于UWB的高精度特性,可以實現雷達功能,被用于車內的活體監測,提升汽車乘客的安全性。
作為UWB技術的頭部技術供應商之一,Qorvo可提供豐富的UWB方案。其中,QM33120W是其中的代表產品,該UWB收發器是一款符合 IEEE 802.15.4-2020和IEEE 802.15.4z-2020 (BPRF模式)的低功耗、低成本器件,可用于TWR、TDoA和AoA系統,定位精度達10cm。QM33120W所需外部元件數量少,支持增強型飛行時間安全模式,可同時提供精密位置和數據傳輸,可以在諸多創新的汽車空間感知應用中大顯身手。
QM33120W超寬帶 (UWB) 收發器
智能座艙
在智能座艙中,新型人機交互技術(HMI)的采用是一個重要趨勢。傳統汽車內部的控制幾乎都是使用機械按鍵來實現的,而現在,從中控屏到智能后視鏡,再到多功能方向盤以及座椅控制,座艙中開始引入越來越多的創新HMI產品。
在智能座艙領域, Qorvo針對性的解決方案聚焦在兩個方面。第一,Qorvo基于電容屏的觸摸技術,相比于傳統的電阻觸摸技術,更加靈敏,反應也更快,并支持多點觸控;而在汽車應用中基于“電容觸摸+力度傳感器”的方案,可以有效解決單一電容觸控技術易受干擾而導致誤觸發的問題。
第二,Qorvo基于力度傳感器的3D觸控板、電動車窗開關,可以實現單一按鍵的多級觸發或者通過檢測力值去識別用戶意圖,真正實現智能HMI的功能。此外,Qorvo還提供了相應的開發軟件,實時顯示力度變化狀況,方便工程師進行實際應用開發和調試。基于上述優勢,未來3D觸控技術將在車載HMI技術演變過程中扮演越來越重要的角色。
車載娛樂信息系統
車載娛樂信息系統雖然不是一個新概念,但是在智能網聯汽車中卻具有更豐富的內涵。一方面,新一代車載娛樂系統可以實現高清/衛星無線電、衛星導航等功能,以提高駕駛員的安全性和意識;另一方面,其還可以依托移動互聯網等無線通信技術,為乘客提供更炫酷的娛樂和信息體驗。
Qorvo通過AEC 認證的C-V2X / DSRC、汽車 Wi-Fi、SDARS、GPS、LTE 和 5G 產品,恰好能夠滿足這樣的需求,助力汽車制造商在車載娛樂信息產品上的迭代升級。
Qorvo的RFFM3842Q FEM 是一款可用于汽車 Wi-Fi 的單芯片集成前端模塊,該前端模塊集成了 b/g/n 功率放大器、定向功率檢測器、RX 平衡器和一些 TX 濾波器,滿足了典型 802.11b/g/n 前端設計對產品小型化的需求,大大減少了核心芯片組以外的元件數量。它還能在Wi-Fi RX、Wi-Fi TX 和BTH RX/TX操作之間切換。可滿足或超越802.11b/g/n Wi-Fi射頻系統的射頻前端需求,特別適用于汽車影音系統。
車用天線
智能網聯汽車無線連接場景的多樣化,要求當今的高級汽車天線(鯊魚鰭和其他類型)能夠同時支持多個高速數據流,這對車用天線設計提出了新的挑戰。Qorvo 創新的前端模塊、數字步進衰減器、分立開關和RF濾波器,符合AEC-Q100 / AEC-Q200 標準,可以幫助開發者應對這一挑戰。
QPF1002Q是專為 C-V2X 系統設計的集成前端模塊 (FEM),其緊湊的外形尺寸和集成匹配功能極大地減少了應用中的布局面積。優化的功率放大器,使其采用 5V 電源電壓,從而在保持高線性輸出功率和領先吞吐量的同時,節省功耗,非常適合于車聯網領域。
QPF1002Q車用前端模塊 (FEM)
車載電源管理
隨著汽車電氣化以及車載電子設備的增加,對車載電源管理產品的需求要日趨旺盛,這也在推動SiC等第三代寬帶隙半導體器件的應用。
在SiC領域,Qorvo也可以提供相應的應用技術方案,其主要產品包括650V / 1200V / 1700V SiC FET產品組合,這些產品大多擁有車規級AEC-Q101認證,為EV充電器、DC/DC轉換器和電驅動的應用提供較高的效率和性能。
其中新推出的750V SiC FET擁有低至5.4mΩ導通電阻,采用TOLL封裝形式,基于Cascode電路結構,可以將SiC JEFT與Si MOSFET共同封裝在一個器件內部,以充分發揮器件的高效率優勢和Si MOSFET簡化的門及驅動優勢;同時其內置導通壓降非常低的二極管和柵級集成ESD保護,可在提高效率的同時帶來了安全保護。
Qorvo 750V UJ4C/SC SiC FET是其中的典型產品,該器件采用D2PAK-7L封裝,可提供9mΩ至60mΩ的多種導通電阻選項。其利用獨特的共源共柵SiC FET技術,常開SiC JFET器件與硅MOSFET共同封裝,以產生一個常閉SiC FET,實現同類優秀的RDS x區域品質因數,從而在一個小型裸片中實現低導通損耗。值得一提的是,該SiC FET的D2PAK-7L封裝通過緊湊的內部連接環路可有效降低電感,再加上配有的開爾文源極連接,可實現更低的開關損耗,從而提供更高的工作頻率和系統功率密度。
UJ4C/SC 750V Gen 4 SiC FET
總結
可見,智能網聯汽車將成為一系列前沿科技的集大成者,其通過在汽車與車、路、人及互聯網之間建立起全方位的數據和信息交互,可以實現自動化的車輛控制、動態的信息服務,以及更智能化的交通管理,是定義未來智能出行的重要一環。同時,汽車電氣化的普及,也將助力解決能源消耗、環境污染等問題,是綠色低碳社會構建的要素之一。
在汽車行業這一深刻的變革中,憑借深厚的技術積累和創新的產品和方案,Qorvo深度參與其中,并為行業客戶及最終的用戶輸出更高的價值,成為加速智能網聯汽車發展的重要推手。
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