如今，雷达甚至被用于消费类产品，System Plus Consulting的员工对其实施方式也很感兴趣。一家技术和成本分析公司已决定拆解和检查雷达芯片，但是哪一个呢？出于多种原因，选择了Vayyar的第一代RF系统作为分析设备。
首先，System Plus Consulting的分析师想知道Vayyar如何在芯片上开发出这种高度集成的单芯片RF系统。该设备可以创建高分辨率4D图像的事实也引起了专家的兴趣。
以前，雷达市场增长非常缓慢，传感器本身已用于非常成熟的行业（例如军事领域）。现在，事态已发生重大变化。雷达（尤其是那些可以形成图像的雷达）比卡戴珊导弹受到更多的关注。汽车和消费类应用正在激发工程师的想象力，因此新设备及其应用的数量正以两位数增长。
雷达对军事基地和航空母舰仍然至关重要，但它们也已大规模部署在智能家居，家庭汽车甚至智能手机中。在汽车应用中，一级和原始设备制造商现在正在研究用于ADAS系统和舱内活动检测的成像雷达。
雷达公司也在监视智能手机的功能。因此，例如，英飞凌与Google合作的核心（去年宣布）是在Google Pixel 4中引入了手势控制技术-该功能基于英飞凌的雷达开发。虽然尚不清楚是否所有手机都将使用雷达，但这些传感器的范围正在显着扩大。
Vayyar已开发自己的RF芯片，并将其作为Walabot产品线的一部分。Walbot Home的跌倒监控系统使家庭成员和看护者可以密切关注可能存在稳定性问题的老年亲戚。
基于雷达的系统可以通过墙壁和窗帘识别人员。该技术的优点之一是被监视人员不需要携带任何可穿戴设备。
Vayyar微电路吸引了System Plus Consulting（YoleDéveloppement组的一部分）的专家，该电路分析了从集成收发器接收到的许多信号，并使用数字信号处理器对其进行处理。
当我们与System Plus Consulting的成本分析专家Stephan Elizabeth交谈时，他向我们解释说Vayyar能够设计出一块小板，既在芯片上容纳RF系统，又在微控制器上容纳。这种安排使该设备可以与系统供应商安装的任何外部处理器一起使用。
所讨论的第一代Vayyar芯片基于工作在3至10 GHz频率的RF芯片。考虑到不同国家/地区对频率范围的限制，Vayyar已经开发了工作在57至64 GHz范围内的设备，从而提供了最大的带宽和高分辨率频谱。该生产线中还存在一种设备，其工作频率范围为77至81 GHz。
根据System Plus Consulting的说法，RF片上系统带有“在收发器芯片中带有很多SRAM的嵌入式信号处理器”。射频系统将数据传输到位于Walabot板上的微控制器。“微控制器仅将来自SRAM的数据转换为USB接口的数据流。” 此步骤至关重要，因为它使Vayyar系统具有通用性和灵活性，从而使其可以与任何外部处理器或特定设备开发人员选择的处理器一起使用。无论是Qualcomm Snapdragon处理器还是其他应用程序的处理器都没关系。此外，Vayyar的芯片可以实现复杂的可视化算法（如有必要）。
Walabot屋外
除了实施Walabot Home，Vayyar还进入了汽车市场。两年前，Vayyar与领先的Tier-1供应商法雷奥（Valeo）合作。同时，法雷奥宣布计划使用Vayyar传感器监视婴儿的呼吸并在紧急情况下（特别是如果婴儿被单独留在车内时）激活警报。
去年11月，Vayyar设法向美国跨国公司Koch Industries的投资子公司Koch Disruptive Technologies（KDT）的D轮募集了1.09亿美元的投资。由于科赫及其子公司有潜力将Vayyar传感器引入不同的市场领域，因此吸引KDT作为战略投资者非常重要。
Walabot家庭系统
Walabot Home是一个智能系统，可以跟踪人们的活动并确定他们是否跌倒以及是否需要帮助。这种非常小巧的设备使用一种传感器系统来处理低功率无线电波（类似于Wi-Fi信号），以确定一个人的位置。
片上的RF系统（基础系统）将工作在3 GHz至81 GHz范围内的发射器和接收器结合在一起，通过分析发送和接收的多个信号来创建高分辨率的4D图像（所有这些都无需外部处理器） ... 由于收发器的集成以及信号处理器的高处理速度，Vayyar系统能够描述各种情况下的精确情况。
通过其Walabot Home系统，Vayyar可以显示人和物体的大小，位置，移动和位置。这样无需使用相机即可实时全面识别和分类环境。缺少用于处理图像的相机意味着系统中缺少潜在的隐私威胁之一。
Walabot Home是一个跌倒通知系统，可以跟踪需要护理的人员，并持续预防潜在的危险情况和事故。这个智能家居系统可以确定一个人在房子里走动时是否摔倒了，是否需要帮助。
片上射频系统
该系统支持UWB（超宽带）技术，该技术可以识别人并确定他们在太空中的位置。 UWB使用持续时间极短（从几十皮秒到几纳秒）的高频能量脉冲来发送和接收信号。实际上，UWB是一种无线协议，可让您以十分之一瓦的天线功率实现每秒千兆比特数量级的带宽（如果其带宽> 500 MHz或相对带宽超过20％，则FCC将信号归类为UWB）。该技术的优势在于，较短的脉冲长度使UWB信号不易受到由于波本身反射而产生的干扰的影响。
Vayyar的一个RF芯片用于发送/接收3.3至10 GHz范围内的RF信号。该系统使用两块板：一块用于RF收发器（图1中的黄色框），从SRAM存储器中收集数据和通过USB接口进行数据传输，另一块（图1中的绿色框）用于数据处理和与Bluetooth / Wi的连接。 -Fi”-这就是System Plus Consulting的Stefan Elizabeth向我们解释的方式。
图1：Walabot Home系统的X射线（来源：Vayyar VYYR2401 4D UWB雷达成像SoC的报告，System Plus Consulting，2020年）。
图2：Walabot家用系统的框图（来源：Vayyar VYYR2401 4D UWB雷达成像SoC的报告，System Plus Consulting，2020年）。
图3：Walabot Home System主板（来源：Vayyar VYYR2401 4D UWB雷达成像SoC报告，System Plus咨询，2020年）。
图2所示的两块板使用Flex PCB连接，以提高灵活性。这种灵活性节省了空间，重量和成本（与类似的刚性基础解决方案相比）。
根据Stefan Elizabeth的说法，可以通过两种方式控制散热：“传热材料放置在两个位置：处理器上方和散热器上。”他还建议“散热器由A380铝合金制成”。
A380是最常用的铝合金之一。 A380具有出色的流动性，密封性和抗裂性。特别是，A380铝合金的压铸件可生产高质量，具有成本效益的零件和耐用的产品。
RF芯片具有48个I / O，将管芯连接到外壳下方的球。芯片上的48个输入和输出中，只有42个用于天线通信。芯片上的RF系统使用集成的信号处理器以及收发器芯片中的大量SRAM存储器，并将数据传输到微控制器。反过来，微控制器将来自SRAM的数据转换为USB接口的数据流。板载信号处理器消除了对外部处理器运行复杂成像算法的需求，” Stefan Elizabeth说。
片上RF系统使用6层PCB基板，该基板焊接到另一个10层基板上（图4）。包装使用不带盖的FCBGA技术制成。 MMIC（微波单片集成电路）由两个正交振荡器组成，它们在由ADC处理的芯片上产生中间信号。
图4：芯片上RF系统板的横截面（来源：Vayyar VYYR2401 4D UWB雷达成像SoC报告，System Plus Consulting，2020年）。
除了图1的框图中的VYYR2401-A3 RF处理器外，参照图2和3，我们可以看到MSM8909处理器使用高通扬声器和麦克风控制设备在设备与编解码器/音频接口之间提供紧急移动通信。 Qualcomm 210 MSM8909是专为Android平板电脑和智能手机设计的入门级片上系统。该处理器配备了四个频率为1.1 GHz的ARM Cortex-A7内核。
片上系统配备了蓝牙4.1 + BLE，802.11n（2.4 GHz）WiFi模块和4G-LTE 4类调制解调器（LTE FDD，LTE TDD，WCDMA（DC-HSDPA，HSUPA），CDMA1x，EV-DO版本。 B，TD-SCDMA和GSM / EDGE），并且可以以最高150 Mbps的速度运行。
赛普拉斯CYUSB2014控制器通过USB接口发送系统处理的数据。CYUSB2014是一种SuperSpeed外围控制器，可提供灵活性和各种功能的集成。该控制器具有完全可配置的GPIF II并行可编程接口，可以连接到任何处理器（ASIC或FPGA）。GPIF II是赛普拉斯的旗舰USB 2设备FX2LP的GPIF的改进版本。
天线
雷达信号控制板由提供高分辨率的21根天线组成。 “伊丽莎白·伊丽莎白说：“一根天线的大小假设系统中有一块大的RF板可容纳21根天线。由于系统在3至10 GHz的频率下运行，因此天线尺寸较大（λ/ 4 =〜15 mm）。他还补充说：“连接的天线数量与分辨率直接相关。但是，由于该设备在低频下运行，因此天线的尺寸非常大。”
“该系统的工作频率约为9.6 GHz，基于领结天线的参数，” Stephen Elizabeth补充说。
图5：具有21个天线的RF板（来源：Vayyar VYYR2401 4D UWB雷达成像芯片报告，System Plus咨询，2020年）。
蝶形设计由于其外形小巧，吞吐量高，损耗小和辐射效率高等特点而被广泛用于成像应用，雷达，Wi-Fi接入点和脉冲天线（图6）。
图6：领结天线的几何形状（来源：Vayyar VYYR2401 4D UWB雷达成像SoC的报告，System Plus Consulting，2020年）。
领结天线设计是双圆锥偶极子拓扑的线近似（平面类型变体）。天线设计在尺寸和成本，简单的几何形状和可靠性方面都是理想的选择。领结天线可提供良好的输入阻抗控制，并且易于制造。
成本与分析
System Plus Consulting对整个系统进行了成本估算，强调仅RF芯片上花费了系统总成本的10％（图7）。
图7：Walabot家庭系统成本分析（来源：Vayyar VYYR2401 4D UWB雷达成像SoC报告，System Plus咨询，2020）。
“由于系统很大，因此几乎30％的成本用于PCB（RF板，Wi-Fi / BT天线等）和互连。内存（RAM，闪存）和处理器（高通Snapdragon 210）约占成本的20％。 30％的成本用于分立组件-传感器，PMIC，连接接口。斯特凡·伊丽莎白说：“另外有10％的东西要用在显示器上。”
图8：其他VYYR芯片版本（来源：Vayyar报告VYYR2401 4D UWB雷达成像SoC，System Plus Consulting，202 0）。
Vayyar还开发了市场上已有的其他版本的芯片。这些型号的工作频率范围为60至80 GHz。VYYR7201-A0工作于57-64 GHz，而VYYR7202-A1工作于77-81 GHz。前者出现在Vayyar V60G-Home系统中，适用于手势识别应用以及检测房间里的人和车上留下的婴儿。它具有46条线性极化PCB天线。VYYR7202-A1具有40个内置极化天线，该芯片用于Vayyar V80G。它适合在车辆内外使用以及检测潜在的入侵者。
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