电子产品世界

几年前，Matthew Carey 的一位朋友在一场离奇的车祸中丧生 —— 当时朋友的车在高速公路上撞上了一些小型杂物后失控翻车。按理说，车辆传感器本应及时探测到这些杂物，但事故发生时的环境让如今所有车载传感器都形同虚设：大雾天气叠加清晨刺眼的阳光。雷达难以清晰识别小型物体，激光雷达受大雾限制，摄像头则会被强光眩光致盲。正因如此，Carey 和他的联合创始人决定研发一款能够应对这种场景的传感器 —— 太赫兹成像仪。

从历史上看，太赫兹频段一直是电磁波谱中利用率最低的部分。人们过去甚至难以让太赫兹波在空气中传播较短距离，但得益于深入的工程设计和硅晶体管频率的提升，如今实现数百米范围内的太赫兹波传输已成为可能。Carey 联合创办的波士顿初创公司 Teradar，成功研发出一款满足汽车行业 300 米探测距离要求的传感器。

该公司上周正式亮相，推出的芯片据称分辨率达到车载雷达的 20 倍，同时能够穿透各种天气条件，且成本低于激光雷达。Carey 表示，这项技术 “集合了激光雷达和雷达的全部优势”。目前，该技术已在汽车制造商处进行测试，有望应用于 2028 年投产的车型，届时将成为首款量产上市的车载太赫兹传感器。

“每解锁电磁波谱的一个新频段，就等于解锁了一种观察世界的全新方式，”Carey 说道。

车载太赫兹成像技术

Carey 介绍，Teradar 的系统采用全新架构，融合了传统雷达和摄像头的特性。太赫兹发射器由多个元件阵列组成，可生成电子可控的波束；而传感器则类似摄像头中的成像芯片。波束扫描目标区域后，传感器会测量信号的往返时间及返回位置。

系统通过这些信号生成点云数据，与激光雷达的输出类似，但不同的是，它无需任何移动部件。激光雷达的移动部件不仅大幅增加了成本，还容易受到路况影响而磨损。

“这款传感器兼具雷达的简洁性和激光雷达的分辨率，”Carey 表示。他补充道，该技术最终是替代现有两种传感器还是作为补充配件，取决于汽车制造商的选择 —— 目前公司已与五家车企展开合作。

太赫兹晶体管与电路

Carey 指出，Teradar 取得当前进展，部分得益于硅晶体管技术的进步 —— 尤其是现代晶圆厂能够提供的器件最高频率稳步提升。

麻省理工学院（MIT）电气工程教授、太赫兹电子领域专家 Ruonan Han 对此表示认同。这些技术进步提升了太赫兹电路的效率、输出功率和接收器灵敏度；此外，对高效传输太赫兹波至关重要的芯片封装技术也得到了改进。结合电路与系统设计方面的研究，工程师如今已能将太赫兹技术应用于自动驾驶、安全防护等多个领域。

不过，Han 也表示：“要实现真正安全的自动驾驶所需的性能 —— 尤其是探测距离方面，仍然面临巨大挑战。” 他的 MIT 实验室多年来一直致力于太赫兹雷达及其他电路的研发，目前重点开发用于机器人和无人机的轻量化、低功耗太赫兹传感器。该实验室还孵化了一家成像技术初创公司 Cambridge Terahertz，专注于利用太赫兹频段的优势开发安检扫描仪，可穿透衣物探测隐藏武器。

Teradar 也计划探索汽车领域之外的应用场景。Carey 指出，虽然太赫兹波无法穿透皮肤，但在该频段下，黑色素瘤与正常皮肤会呈现不同颜色，有望用于医疗检测。

但目前，Carey 的公司仍聚焦于车载应用。对此，我不得不提出一个问题：Teradar 的技术是否能挽救上个月在旧金山被 Waymo 自动驾驶汽车不幸撞倒的猫咪 Kit Kat？

“它很可能能救下那只猫。”Carey 回应道。

关键词： 汽车传感器 雷达 太赫兹