毫米波雷達(dá)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)：進(jìn)還是退

時(shí)間：2021-03-04作者：深圳市易晟通電子有限公司瀏覽：93

智能駕駛技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)和技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)**。在智能化和應(yīng)用方面，中國(guó)產(chǎn)業(yè)技術(shù)界已經(jīng)做了若干有顯示度的工作。然而，對(duì)這方面存在的缺失似還沒(méi)有引起足夠的關(guān)注。
智能駕駛技術(shù)的實(shí)施依托于傳感器：毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、視頻系統(tǒng)等，其中毫米波雷達(dá)較為緊要。人們注意到，例如百度公司的自動(dòng)駕駛試驗(yàn)系統(tǒng)只采用了激光雷達(dá)而沒(méi)有采用毫米波雷達(dá)。我們只能認(rèn)為這是試驗(yàn)而已，將來(lái)的商用系統(tǒng)應(yīng)該適應(yīng)全天候，只用激光雷達(dá)會(huì)很受限制。造成這種情況，應(yīng)該和國(guó)內(nèi)毫米波雷達(dá)的發(fā)展?fàn)顩r相關(guān)。
根據(jù)行業(yè)內(nèi)相關(guān)報(bào)道，較近幾年國(guó)內(nèi)車載雷達(dá)的研發(fā)勢(shì)態(tài)十分“熱鬧”：從事車載毫米波雷達(dá)、投資千萬(wàn)以上的發(fā)展的商應(yīng)有十?dāng)?shù)家，遍及汽車、電子、信息相關(guān)企業(yè)、各地高新區(qū)；高校、信息產(chǎn)業(yè)、**部門、中科院等下屬研究所。然而，國(guó)內(nèi)發(fā)展的另一情況就是“尷尬”：主要**部件和系統(tǒng)技術(shù)始終未有實(shí)質(zhì)性的突破。這個(gè)情況比通訊相關(guān)信息產(chǎn)業(yè)要差。
從商業(yè)角度，民用雷達(dá)市場(chǎng)目前比通訊、網(wǎng)絡(luò)類市場(chǎng)小得多，難以引起產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。從技術(shù)角度，毫米波雷達(dá)技術(shù)涉及到更多的**技術(shù)，要求的技術(shù)基礎(chǔ)和投入更多。事實(shí)上，人們對(duì)數(shù)字類芯片技術(shù)知道得多些，包括CPU、GPU、DSP、FPGA、“龍芯”、“**算”、以及AI芯片等等。這類芯片設(shè)計(jì)的從業(yè)者眾多，設(shè)計(jì)難度集中在系統(tǒng)級(jí)，有商用設(shè)計(jì)工具可以利用。只要到了功能模塊及以下，通?？梢哉业綐?biāo)準(zhǔn)庫(kù)可以調(diào)用，以積木方式來(lái)完成。數(shù)字類芯片的生產(chǎn)工藝也相對(duì)規(guī)范，可以用刻蝕線寬來(lái)表達(dá)工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)規(guī)則。因此，代工機(jī)構(gòu)多， fabless (無(wú)制造)企業(yè)也多。
而毫米波雷達(dá)中涉及到大量的模擬芯片，例如毫米波芯片和片上系統(tǒng)，對(duì)它們的設(shè)計(jì)和加工還遠(yuǎn)未達(dá)到能夠規(guī)范的程度。商用的微波電路設(shè)計(jì)工具目前只有仿真工具，非原始設(shè)計(jì)工具。微波片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要綜合雷達(dá)系統(tǒng)、微波電路和部件、工藝實(shí)現(xiàn)方法等多方面的知識(shí)積累，進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)。例如微波電路單元互聯(lián)對(duì)匹配、隔離有要求，而數(shù)字單元互聯(lián)設(shè)計(jì)就寬松得多。從生產(chǎn)工藝角度，毫米波雷達(dá)芯片要求的較小線寬并不苛刻，例如TI 的79GHz雷達(dá)芯片使用45nm RFCMOS工藝。然而，模擬微波電路設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)人有高的專業(yè)知識(shí)技能積累要求。從生產(chǎn)角度，為達(dá)到產(chǎn)品參數(shù)一致性、低噪聲特性、溫度穩(wěn)定性等對(duì)材料純度、工藝精準(zhǔn)度和一致性有苛刻要求，對(duì)成量生產(chǎn)下的成品率有高度的挑戰(zhàn)。因此國(guó)外能夠提供微波芯片商業(yè)化代工的公司少得多，例如美國(guó)的TriQuint，法國(guó)的UMS，而大陸和閩臺(tái)還沒(méi)有。如果要將設(shè)計(jì)放在代工廠去生產(chǎn)，設(shè)計(jì)者需在設(shè)計(jì)之前深入了解廠家能提供的代工規(guī)程，而不同廠家的規(guī)程很不相同。
有人估計(jì)從總體上說(shuō)，我國(guó)數(shù)字芯片技術(shù)比國(guó)外差距大致是3 ~ 5年。如果這個(gè)估計(jì)合理，那么我國(guó)模擬微波芯片技術(shù)比國(guó)外差距要加倍。
車載毫米波雷達(dá)要求多領(lǐng)域理論和技術(shù)的綜合：微波天線、微波集成電路、微波片上系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、智能信號(hào)處理、智能控制、微波材料、微波電路制造設(shè)備和工藝等，國(guó)內(nèi)目前沒(méi)有任何一個(gè)部門或公司能夠基本囊括這些技術(shù)。發(fā)展商**層多數(shù)似不了解問(wèn)題的難度和深度，巨大的利益誘惑引發(fā)一些創(chuàng)業(yè)者和發(fā)展商產(chǎn)生僥幸取勝的心理。本博文的目的是給相關(guān)方面提個(gè)醒，盡量避免在低水平上作無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)。筆者不反對(duì)有發(fā)展商利用國(guó)外**芯片進(jìn)行應(yīng)用發(fā)展，但缺乏**技術(shù)的低水平競(jìng)爭(zhēng)，終不是長(zhǎng)久之計(jì)。
目前展開(kāi)的有限市場(chǎng)和高技術(shù)難度可能是毫米波雷達(dá)迄今還未獲得產(chǎn)業(yè)和**大額支持的原因。隨著AI技術(shù)包括智能駕駛變成上下關(guān)注的熱點(diǎn)，毫米波雷達(dá)和毫米波傳感器將來(lái)可能會(huì)進(jìn)入社會(huì)生活的方方面面，包括智能駕駛、智能機(jī)器人、生產(chǎn)安全、公共安全等等。這類高科技較是孕育科技創(chuàng)新的搖籃。在可見(jiàn)的將來(lái)，其應(yīng)用規(guī)模甚至不是現(xiàn)有市場(chǎng)能夠概全的。那么，對(duì)此我們還能放得下？還能只是靠買？
現(xiàn)在的問(wèn)題是，自主發(fā)展毫米波雷達(dá)技術(shù)，我們會(huì)不會(huì)有難以突破的障礙？筆者能負(fù)責(zé)任地說(shuō)，我們會(huì)有許多困難，但已經(jīng)沒(méi)有難以突破的障礙。
國(guó)內(nèi)若干**研究所、大學(xué)在近二、三十年間已經(jīng)有了較豐厚的積累；近幾年海外歸國(guó)人員中，有一技之長(zhǎng)者；部分微波芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)起步。目前的狀況是，在發(fā)展機(jī)構(gòu)之間、技術(shù)擁有者之間的合作或融合存在利益劃分、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等問(wèn)題障礙，各地可見(jiàn)行業(yè)性的松散小圈子，但難以形成技術(shù)互補(bǔ)的實(shí)質(zhì)性合作。
這種情況下，只靠加大資金投入應(yīng)該不可取。我們需要?jiǎng)?chuàng)造一種機(jī)制，突破利益分割，能夠?qū)?guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)資源進(jìn)行整合，將小作坊成果向**化、大工業(yè)化提升；將各個(gè)單項(xiàng)成果向綜合化、系統(tǒng)化匯聚集成。而能這樣做的，只能是國(guó)家行為或資金雄厚的企業(yè)。筆者建議由**牽頭，匯聚真 “一技之長(zhǎng)”，第一步目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)智能駕駛用毫米波雷達(dá)系統(tǒng)的完整自主創(chuàng)造，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的整體性、汽車級(jí)的可靠性和低價(jià)格。
總的發(fā)展模式應(yīng)該是市場(chǎng)化的，有三條**建議：
（1）設(shè)立發(fā)展項(xiàng)目，但不搞項(xiàng)目招標(biāo)，而代之以“技術(shù)招標(biāo)”；
（2）做細(xì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)認(rèn)定和保護(hù)法規(guī)和實(shí)施規(guī)程；
（3）加快專業(yè)人才培養(yǎng)。
所謂技術(shù)招標(biāo)，目標(biāo)是招攬真才。國(guó)內(nèi)外個(gè)人，不分國(guó)籍、年齡均可申請(qǐng)，條件是提供對(duì)項(xiàng)目直接有用、可檢驗(yàn)、自主創(chuàng)造的技術(shù)成果。獲準(zhǔn)者以*身份進(jìn)入工作，其收益主要以較終產(chǎn)品中占有的知識(shí)權(quán)益來(lái)體現(xiàn)。國(guó)內(nèi)外發(fā)展機(jī)構(gòu)可委派個(gè)人參與競(jìng)標(biāo)，但需事先自定出個(gè)人和機(jī)構(gòu)分享知識(shí)權(quán)益的法律協(xié)議。不排除理論、方法、方案的申請(qǐng)者，但需具創(chuàng)新性、實(shí)用性和可實(shí)施性。
技術(shù)申請(qǐng)書包含對(duì)“技術(shù)檢驗(yàn)”方法的描述，必須可實(shí)施。招標(biāo)方可追加檢驗(yàn)，保證技術(shù)符合產(chǎn)品目標(biāo)的要求。
技術(shù)招標(biāo)**貨真價(jià)實(shí)的技術(shù)本身。
技術(shù)招標(biāo)要能夠?qū)嵤厝簧婕暗街R(shí)產(chǎn)權(quán)的認(rèn)定和保護(hù)問(wèn)題。加上“認(rèn)定”是必要的。招標(biāo)方有職責(zé)保護(hù)每個(gè)投標(biāo)人在投標(biāo)中涉及的知識(shí)權(quán)益。為此，必須弱化傳統(tǒng)的評(píng)審機(jī)制，讓較有發(fā)言權(quán)的技術(shù)創(chuàng)造者有表現(xiàn)機(jī)會(huì)?！拔臋n登記”制度保證原創(chuàng)性貢獻(xiàn)不被“評(píng)審”所淹沒(méi)甚至竊取，為原創(chuàng)性貢獻(xiàn)的占先性提供法律依據(jù)。只有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)措施才能吸引創(chuàng)造者和保證技術(shù)的健康發(fā)展，減少因知識(shí)權(quán)益界線不清引起糾紛。當(dāng)然，這些建議需要進(jìn)一步細(xì)化、嚴(yán)謹(jǐn)化和可操作化。
加快專業(yè)人才培養(yǎng)是根本大計(jì)。這類專業(yè)科技需要有深度的多學(xué)科知識(shí)，要求培養(yǎng)機(jī)構(gòu)有基本的試制條件，目前對(duì)大多數(shù)高校并不適合。比較可行的辦法是扶持若干有初步條件的高校，建立企業(yè)、微波集成相關(guān)研究所、高校的聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制。鼓勵(lì)有志趣的年輕研究者對(duì)高難度學(xué)科進(jìn)行挑戰(zhàn)。基礎(chǔ)教材不難找到。例如有電子工程和微波基礎(chǔ)的已畢業(yè)優(yōu)秀研究生，有良好的指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)條件，應(yīng)有可能在兩三年學(xué)習(xí)準(zhǔn)備后進(jìn)入設(shè)計(jì)角色。
人們已經(jīng)意識(shí)到，技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系到人民福祉和民族復(fù)興，我們似不可掉以輕心。


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