村田丨雷达产生“幻影”，该如何控制杂波噪声？

Release time：2026-05-08
author：AMEYA360
source：村田
reading：141

　　雷达的噪声问题是由PMIC交换噪声重叠到IF信号引起的。由于PMIC的开关噪声与IF信号重叠，因此会在原本不存在的位置错误检测物体——也就是说，会产生幻影(又称为重影噪音)。

　　为了消除这种杂波重叠噪声，PMIC的输出线需要过滤器，用于消除交换噪声。LC滤波器虽然能够消除较高的噪音，但由于电感器的Rdc以及LC共振，负载响应电压有时会变大。而且，这有可能会超过雷达IC的动作电压的限度。

　　这里为你简要介绍村田提出了负荷电压变动小的滤波器方案。

村田丨雷达产生“幻影”，该如何控制杂波噪声？

　　“幻影”噪声产生机制说明

　　下面这张图片为您说明了重影(幻影)噪声的产生机制。为了消除这种交换噪声，PMIC的输出线需要过滤器。

村田丨雷达产生“幻影”，该如何控制杂波噪声？

　　由于PMIC的开关噪声与IF信号重叠，因此会在原本不存在的位置错误检测物体——因此被称为幻影噪声。

　　我们在根据开关噪声频率计算的位置产生重影噪声。我们使用79GHz雷达板进行了重影噪声生成实验。如果PMIC的输出线上没有滤波器，则在根据开关频率(fs)及其谐波频率计算的位置产生重影噪声。

村田丨雷达产生“幻影”，该如何控制杂波噪声？

　　在根据开关噪声频率计算的位置产生重影噪声

　　由于滤波器的阻抗，电压负荷变动也会恶化。LC滤波器在阻止重影噪音方面很有效，但另一方面，也存在雷达IC的电压负荷变动变大的弊端。如果为了加强滤波器特性而选择电感大的电感器，电压变动会进一步加大，下冲有时会超过IC建议工作电压的下限。

村田丨雷达产生“幻影”，该如何控制杂波噪声？

　　村田提案

　　3端电容器方案

　　利用3端子电容器的低ESL这一特点，有望降低10dB以上的开关噪音。而且，由于Rdc较小，而且不发生LC共振，因此几乎不会出现电压下降。

村田丨雷达产生“幻影”，该如何控制杂波噪声？

　　使用村田3端电容器NFM18HC106D0G的效果演示

　　减小LC过滤器的下冲的步骤

　　只要在电感器和电容器的组合上下功夫，即使使用LC滤波器，也能将电压变动控制得很小。下图展示了使用村田滤波器方案后的效果。

村田丨雷达产生“幻影”，该如何控制杂波噪声？

　　村田LC滤波器组合的噪声控制效果演示

　　村田建议

　　本应用示例中使用到的村田产品包括：

　　3端子电容器(贯通使用)

　　NFM18HC106D0G3;

　　LC滤波器(低电感电感和大电容)

　　L：DFE2MCAHR15MJ0 或 BLM18SP300SH1

　　C：GCM21BD70J226ME36 (两颗)

村田丨雷达产生“幻影”，该如何控制杂波噪声？


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村田丨栅极驱动器DC-DC电源模块提升电机驱动效率和安全性
行业新闻

村田丨栅极驱动器DC-DC电源模块提升电机驱动效率和安全性

　　在现代电机驱动系统中，高效率和高安全性是核心设计目标，而功率半导体器件(如IGBTs、MOSFETs、SiC和GaN器件)的性能直接决定了系统的效率和稳定性。栅极驱动器DC-DC电源模块作为连接控制电路与功率电路的重要组成部分，不仅为栅极驱动电路提供稳定的隔离电源，还显著提高了功率器件的开关速度和可靠性。　　本文将探讨栅极驱动器DC-DC电源模块如何优化电源和隔离性能，以全面提升电机驱动系统的效率和安全性，并重点介绍村田所推出的栅极驱动器DC-DC电源模块的功能特点。　　电机驱动系统中的电源模块　　栅极驱动DC-DC电源模块在电机驱动系统中起着关键作用。　　在工业自动化、电动车辆和可再生能源发电等领域，高效的门极驱动解决方案是实现节能和安全运行的核心技术。门极驱动直流-直流电源模块在电机驱动系统中发挥着关键作用，特别是在高功率密度、高效率和稳定的电机驱动设计中。这些模块为IGBT、MOSFET或SiC/GaN器件等功率半导体器件提供隔离且稳定的驱动电压和电流。门极驱动直流-直流电源模块必须提供隔离电源，以实现控制电路与功率电路之间的电气隔离，从而提高系统抗干扰能力并确保安全性。它们提供稳定的电力输出和可靠的直流电压给门极驱动器，确保功率器件在不同运行条件下能够正常工作，同时还能满足宽电压范围要求，以支持不同功率器件所需的正负门极驱动电压。　　电机驱动需要对功率器件的开关动作进行高效且精确的控制。通常情况下，电机驱动系统通常采用PWM控制方法，而是否能够高效地驱动功率器件至关重要。栅极驱动DC-DC模块支持高性能的电机驱动控制，并提供低功耗、高效率的栅极驱动电压，从而减少开关损耗并提高整个驱动系统的效率。　　SiC 和 GaN 功率器件广泛应用于现代电机驱动中，具有高开关速度和更高的栅极驱动电压要求(例如：+15V/-4V)。栅极驱动 DC-DC 模块能够精确地提供适当的电压和电流，以充分发挥这些器件的性能优势。　　在电机驱动系统中，驱动电路必须与高压电源电路隔离，以保护低压控制系统并确保人员安全。具有高隔离电压(例如 3-5kV)的栅极驱动器DC-DC模块可以防止电气噪声或短路对控制系统的影响。　　这些栅极驱动DC-DC模块同样可以支持多相电机驱动设计。对于如三相永磁同步电机这样的多相电机，每个桥臂的高侧和低侧开关器件都需要独立的电源。栅极驱动DC-DC模块通过多通道独立电源解决方案简化了系统拓扑结构。　　此外，栅极驱动器DC-DC模块通过集成低压保护和过温保护等保护功能，提高了系统的可靠性。这些功能增强了模块的稳定性和容错能力，有效地提升了电机驱动系统的整体可靠性。　　栅极驱动DC-DC模块应用场景　　栅极驱动DC-DC模块具有广泛的技术应用场景，包括工业电机驱动，如伺服电机、逆变器和工业自动化设备。它们也可应用于新能源汽车，包括电动车驱动逆变器和充电系统。在风力发电和光伏逆变器应用中，栅极驱动DC-DC模块能够在高电压、高效率场景下为功率半导体提供稳定的栅极驱动。在轨道交通应用中，栅极驱动DC-DC模块可以为高功率电机驱动中的功率器件提供隔离电源。　　未来，栅极驱动器DC-DC模块将朝着更高效率的方向发展，需要开发支持更高转换效率的模块，以满足低损耗、高频功率器件的需求。随着产品向小型化和集成化发展，模块化设计将使栅极驱动器和DC-DC电源能够在更小的封装中集成，适用于小型电机驱动设计。这些模块还需要支持宽温度范围，以确保在极端环境中可靠运行，例如汽车和电网设备的应用。　　栅极驱动DC-DC电源模块不仅将提供稳定的电力供应，还将直接影响功率器件的性能以及驱动系统的效率，这对于优化现代电机驱动系统的性能至关重要。　　村田多元化DC-DC电源模块　　村田推出了多款适用于门极驱动电源DC-DC应用的门极驱动DC-DC电源模块，以满足各种应用需求。　　一个典型的应用案例是为全桥电机的“高侧”和“低侧”提供驱动电源，这可以是半桥、全桥或三相。高侧开关的射极是一个高电压、高频率的开关节点，可以使用IGBT、MOSFET、SiC或GaN器件。它需要双输出电压 — +Ve和-Ve。高侧驱动器及相关电路必须采用隔离设计。　　驱动器的功率需求由DC-DC模块提供的平均直流电流满足，为单个驱动电路供电，而附近的电容则在每个周期中为充电和放电门极电容提供峰值电流。必须考虑降额和驱动中的其他损耗。SiC和GaN器件的Qg比IGBTs更低，但它们可能在更高的频率下运行。　　根据数据表，大多数设备可以通过0V关闭。那么，为什么要使用负栅极电压呢?这是为了对抗寄生电感和米勒电容效应。负栅极驱动克服了由源端电感引起的寄生电感问题。当IGBT关断时，电流的突然停止会导致反向于栅极电压的电压尖峰。关于米勒效应，在关断期间，集电极电压会快速上升，导致电流尖峰通过米勒电容流向栅极，从而在栅极电阻上产生一个正电压。　　那么，为什么门驱动器DC-DC模块需要隔离呢?　　首先是为了安全。　　DC-DC可以作为安全隔离系统的一部分。例如，根据UL60950标准，一个690 VAC系统需要14mm的爬电距离和电气间隙以满足增强绝缘要求。此外，还必须支持隔离电压，这需要通过施加单一高于工作电压的瞬时电压并保持一分钟来验证。　　另一方面，功能需求是存在的。　　在高端应用中，DC-DC输入与输出必须在整个HVDC链路电压范围内以PWM频率连续切换。在这种情况下，仅进行一分钟的瞬态电压测试并不是一个可靠的隔离指标。根据IEC 60270进行部分放电测试是确保长期可靠性的最佳方法。　　局部放电的发生是因为小间隙的击穿电压(约3kV/mm)远低于周围固体绝缘材料的击穿电压(约300kV/mm)。这种“起始电压”可以用于测量和定义最大工作电压，从而确保长期的绝缘可靠性。尽管局部放电可能不会立即造成损害，但它会随着时间的推移而降低绝缘性能。　　村田重点产品及优势　　村田(Murata)的门驱动解决方案适用于可再生能源(风能、太阳能和备用电池)逆变器以及高速、变速电机驱动。主要产品包括MGN1、MGJ1/MGJ2、MGJ1 SIP、MGJ2B和MGJ3/MGJ6系列。这些产品在连续隔离耐压、隔离电容、安全认证、共模瞬态抗扰度(CMTI)、工作温度以及功率方面提供了多种支持。　　与竞争对手相比，村田的解决方案在这些高性能的关键参数上表现出色。　　比如，在产品选择参数时，电容耦合是需要注意的现象。在高端开关中，发射极是一个高压、高频的开关节点。整个HVDC链路电压以PWM频率从DC-DC输入端到输出端连续切换，并可能会具有较高的频率和电压转换速率。例如，IGBT的典型转换速率约为30kV/μs，MOSFET约为50kV/μs，而SiC/GaN器件则能够超过50kV/μs。输入与输出之间的DC-DC隔离会引入电容性耦合(Cc)，高切换电压在其上产生的脉冲电流可能会干扰敏感的输入引脚。共模瞬态抗扰度(CMTI)测试能够反映这一失效水平的参数。　　村田的栅极驱动器DC-DC模块表现出卓越的电容耦合性能。例如，MGJ系列具有以下规格：1W的MGJ1具有3pF的耦合电容;2W的MGJ2范围为2.8至4pF;而3W(MGJ3T)和6W型号(MGJ6T，MGJ60LP，-SIP，-DIP)则具有15pF的耦合电容。　　有多种方法可以实现双极性电压，因为不同的开关器件根据制造商的规格需要不同的栅极电压。例如，IGBT通常需要+15V的正电压和-8.7V、-9V、-10V或-15V的负电压。硅MOSFET需要+15V或+12V的正电压以及-5V或-10V的负电压。SiC MOSFET需要+20V、+18V或+15V的正电压以及-5V、-4V、-3V或-2.5V的负电压。而GaN器件通常需要+5V或+6V的正电压以及-3V的负电压。　　为了满足这些不同的需求，村田的MGJ2 SIP提供了总输出功率为2W的解决方案，通过传统的双绕组方法提供正负门极驱动电压，包括+15V/-15V、+15V/-5V、+15V/-8.7V、+20V/-5V和+18V/-2.5V。通过调整绕组匝数，还可以实现其他特定的输出。　　MGJ3 和 MGJ6 系列分别具有 3W 和 6W 的输出功率，使用专利技术灵活配置三路电压输出，例如 20V/-5V(15V、+5V、-5V)和 15V/-10V(15V、-5V、-5V)。MGJ1 和 MGJ2 SMD 系列具有 1W 和 2W 的输出功率，使用内部齐纳二极管进行分压，提供特定的正负栅极驱动电压，例如 +15V/-5V(由单个 20V 输出提供)、+15V/-9V(由单个 24V 输出提供)以及 +19V/-5V(由单个 24V 输出提供)。通过更改齐纳二极管可提供定制输出。　　总 结　　栅极驱动DC-DC电源模块在电机驱动系统中发挥着至关重要的作用，其高效的电能转换、精确的电压输出以及可靠的电气隔离性能直接影响着功率半导体器件的性能和整个系统的效率。　　此外，通过提高系统的抗干扰能力和运行安全性，这一模块为工业自动化、电动汽车及可再生能源领域的电机驱动解决方案提供了坚实的技术基础。　　未来，随着功率器件技术的不断进步，栅极驱动DC-DC模块将朝着更高效率、更高功率密度以及更强集成化的方向发展，为高性能电机驱动系统的发展做出更大的贡献。　　村田制作所提供全面的栅极驱动DC-DC电源模块产品线，可满足多样化的应用需求。我们诚邀您进一步了解我们的相关产品信息。
2026-05-07 13:11 reading：204
村田丨数字孪生：在数字空间中再现现实空间的“双胞胎”
行业新闻

村田丨数字孪生：在数字空间中再现现实空间的“双胞胎”

　　近些年来，“数字孪生”一词在IT新闻等当中出现得越来越多。“数字孪生”是指利用现实空间(物理空间)的信息，在数字空间(网络空间)中再现虚拟现实的方法。人们期望通过在数字空间中创建现实空间的双胞胎，产生以前无法获得的价值。您一定很好奇，数字孪生有什么应用场景，需要哪些支撑技术吧?　　数字孪生：在数字空间再现现实空间的“双胞胎”　　数字孪生，不再是科幻!　　“数字孪生”一词的热度近年来已经仅次于人工智能。　　据了解，日本国家和东京都在努力实施城市的数字孪生。日本数字厅提出了与日本经济产业省、日本国土交通省等合作实现“构建数字孪生”的目标。为了在数字空间中再现虚拟城市，从而达到未来无人驾驶汽车等自动移动工具的运行目的，正在力争利用3D地理空间信息、气象状况、交通状况等构建数字孪生。　　作为其中的一项尝试，静冈县正在致力于构建“VIRTUAL SHIZUOKA(虚拟静冈)”，以1:1的比例在虚拟空间中将静冈县作为点的集合再现。东京都也正在实施“数字孪生实现项目”，期待将其应用于防灾、城市建设、移动、环境和旅游等行业。　　数字孪生已经不仅限于上述智慧城市类的应用。在民间，抢先利用数字技术的公司也越来越多地引入数字孪生。数字孪生正在“实现持续运转工厂”、为技术人员提供远程支持以及新领域技术开发等方面发挥积极作用。　　数字双胞胎与物理信息系统的关系　　数字孪生中的“孪生”就是双胞胎的意思。数字孪生就是在数字世界中创建的现实世界双胞胎。利用传感器和摄像头等将现实世界中的物体的状态作为数据获取，然后在数字世界中再现。　　如果能够以高精度在数字世界中再现现实世界的物体，就能在数字世界中确认与现实世界相同的行为。例如，考虑创建工厂的数字孪生。如果尝试长期连续运行该数字工厂，就能掌握未来的问题和修理时间。这使我们能够在不损坏现实世界的设备的情况下验证未来的状况。　　与数字孪生类似的术语是“信息物理系统(CPS)”。信息物理系统也是获取现实世界的数据并在网络空间即数字空间中进行分析。在此基础上，在信息物理系统中会反馈分析结果以改进现实世界的状态。　　可以看出，数字孪生和信息物理系统是相似的概念，因为它们的目的都是通过同步现实世界和数字空间的状态来创造新的价值。如果我们仔细研究这些概念，就会发现数字孪生的主要目的是在数字空间中再现现实世界并利用分析结果，而信息物理系统的不同之处在于，它的目的是构建一个通过向现实世界反馈来进行改进的循环。也就是说，可以将数字孪生视为信息物理系统的一个要素。　　03　　数字再现，需要哪些基础科技?　　实现数字孪生需要哪些系统构成要素?这些要素需要通过哪些技术手段才能获取?　　数字孪生的主要构成要素有以下4个：　　数据获取　　数据收集　　分析与解析　　反馈　　为了在数字空间中掌握现实世界的当前状态，需要实时获取数据。为了对传感器等获取的数据进行分析和解析，需要在数字空间中进行数据收集。此外，还需要一个能够对收集的数据进行高度分析和解析的平台。为了将这些结果反馈到现实世界并能够充分利用，还需要前沿技术。　　这里要考虑的一件事是获取的数据的质量。无论数据收集机制和分析平台有多好，如果数据本身的质量很差，就很难从中产生价值。要知道，为了利用数字孪生创造价值，仅仅获取数据是不够的，数据获取的频度、所需数据的种类以及将数据数字化时的精度等也是通过数字孪生创造价值时需要讨论的基本项目。　　可以看出，实现数字孪生，需要很多前沿的技术来支撑。　　数字孪生是通过结合多种技术而实现的。获取数据时使用了多种传感器技术。如果创建工厂的数字孪生，现有生产设备生成的日志数据非常重要，如果使用数字孪生再现飞机或汽车等，则需要发动机、电机等多种控制数据。在创建城市和社会基础设施的数字孪生时，可能需要温度、湿度、建筑物和道路的3D数据、行人和车辆的实时位置信息等。来自摄像头的图像和视频、来自麦克风等的声音等数据也可用于构建数字孪生，可以认为是广义的传感器。　　然而，仅仅收集这些数据并不能带来数字孪生的好处。为了实时收集来自传感器、测量仪器等的信息，无线通信通常能发挥作用。有时还因使用高清图像而需要进行大容量通信，或者需要低延迟性和高可靠性。　　人们对低廉成本、可长时间驱动的电池设备的需求也很高。为了满足这些条件，需要有效利用能够实现高性能的无线通信方式，例如前沿的5G网络和目前已经开始标准化的6G等。如果位于工厂等有限的区域内，也可以考虑使用Wi-Fi和本地5G等。显然，在数字孪生中，从数据获取到数据收集的部分与实现物联网(IoT)所需的基础设施有很多重叠的部分。　　接下来，分析收集到的数据需要很强的计算能力，因此使用配备高性能计算机的数据中心和云服务。在从未知数据之间的关系进行推断时，使用AI(人工智能)也是一个重要因素。通过数字孪生在数字空间中能在多大程度上再现现实世界的状况取决于这些分析和解析的能力。　　此外，还需要一种机制将数字空间中获得的知识反馈到现实世界。数字孪生分析的结果不仅可以通过机械的方式反馈给控制设备，还可以使用AR(增强现实)、VR(虚拟现实)等数字空间可视化方法，通过人反馈到现实世界。　　数字孪生，有哪些应用?　　构建数字孪生可以带来在现实世界中是不可能实现的多种效果。如果构建监控工厂设备的数字孪生，则可以通过在数字空间中监视状态来检测故障迹象。如果能够事先进行检查和维护，将有助于预防故障造成的问题和停机，为业务创造积极的价值。　　同样，使用数字孪生可以模拟现实世界的系统。通过在工厂和农场使用数字孪生进行模拟，可以讨论多种有效的运营模式，并将其应用于实际运营中。通过AR或VR反馈模拟结果，可以提供虚拟培训，还可以让经验丰富的作业人员远程指导现场的年轻作业人员。　　数字孪生可以模拟现实空间的事件并监控、分析和监视现实世界，以及进行现实世界中难以进行的测试　　数字孪生的另一个有用的地方是用于开发和未来预估。　　例如，在开发无人驾驶汽车时，使用实际的汽车和行人来验证防撞效果是不现实的。在为调查生产设备耐久性而进行的破坏性测试等当中，如果将实际的设备一直使用到损坏，就会导致生产线停止。现实世界中无法实施的条件在数字孪生的数字空间中是有可能实施的。利用数字孪生，可以实现诸多目标，例如通过反复避免碰撞来改进无人驾驶汽车的软件，或者验证生产设备在发生超出想象的海啸或地震时的表现。如果构建地理信息的数字孪生，还有可能帮助进行灾害预估、尽早掌握受灾损失、预防次生灾害等。　　除此之外，正如在与信息物理系统相关内容中介绍的那样，还可能涉及向现实社会进行反馈。预计数字孪生有望用于实时决策和系统控制等。
2026-04-28 09:56 reading：337
OFC2026，村田展示了哪些光通信相关产品与技术？
行业新闻

OFC2026，村田展示了哪些光通信相关产品与技术？

　　近年来，以生成式AI的普及以及云服务的持续扩展，数据通信量正在迅速增长。伴随这一趋势，以AI数据中心为代表的数据基础设施对高速处理能力以及大容量数据传输能力提出了更高要求。与此同时，在全球电力需求增加的背景下，数据基础设施也需要兼顾高效率与低功耗运行。　　在这一趋势下，能够将电信号转换为光信号，并通过光纤实现高速、大容量、低功耗数据传输的光通信技术，正变得愈发重要。　　基于此，村田制作所正将以往在电子元器件开发与制造过程中积累的材料、设计、工艺以及量产等基础技术应用于光通信相关产品，致力于提供兼顾小型化、高性能与低成本的解决方案。　　特别是在当前持续扩张的AI数据中心场景中，能够在电信号与光信号之间相互转换、并通过光纤进行数据收发的光收发器及共封装光学元件(CPO)作为系统核心部件得到大量应用。这些设备由众多部件构成，例如光IC、电子IC及其封装基板、用于优化光输入与输出的光纤阵列等，是村田公司技术能力可以充分发挥作用的重要领域。　　为此，村田制作所于2026年3月17日至3月19日出展美国洛杉矶举办的光通信技术展览会“OFC2026”，展示了有助于提升下一代网络性能的自主研发电子元器件与解决方案，并首次公开展示了村田光通信相关产品与技术。　　参展产品亮点　　在“OFC2026”上，村田重点介绍能有助于发挥光收发器和共封装光学元件性能的开发产品，例如利用高频设计技术、LiNbO3的高频滤波器相关知识与量产经验所开发、支持3.2Tbps(Terabits per second)以上高速传输的光调制器等。LiNbO3(铌酸锂)是在光学、电子工程以及声学领域被广泛应用的一种多功能单晶材料，作为下一代光通信技术和高性能设备用材料而备受关注;Tbps表示数据传输速度的单位，1Tbps表示每秒可进行约1万亿比特的收发。具体来说，村田主要展示的四款光通信相关产品系列是：　　TFLN EO Modulator　　村田展示的TFLN EO Modulator是面向光收发器及共封装光学元件、具有超过100GHz的EO带宽的光调制器。支持400Gbps/ch PAM4，支持1.6Tbps通信及今后的3.2Tbps高速通信。　　TFLN(Thin Film Lithium Niobate)，即薄膜化的铌酸锂。作为适用于以高速、低功耗方式对光信号进行调制的下一代光通信技术材料而备受期待;EO带宽表示在将电信号调制为光信号时，能够进行调制操作的频率范围的指标。PAM4使用4种不同信号电平来传输信息的调制方式。　　LTCC Substrate　　LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)低温共烧陶瓷的、面向超过1.6Tbps光收发器及共封装光学元件的基板。具备优良的高频特性，通过抑制高温环境下的变形，在温度变化时也能实现稳定的光通信质量。LTCC相比一般陶瓷，可在较低温度下烧结，具有优良的高频特性和可靠性。　　Optical Sub-assembly　　在LTCC基板上设置光波导、微透镜及镜子，实现高度自由的器件布局，并在光输入输出部分抑制因光纤与光子集成电路位置偏移而产生的耦合损耗的概念产品。　　Organic Electrical & Optical Substrate　　村田自主研发的薄型且可设计任意形状电路的LCP基板上叠加光波导层，形成可传输光与电两种信号的概念产品。　　除本次展出的产品系列之外，本公司还将陆续推出面向传感及光量子计算等领域的系列产品，充分发挥公司长期积累的技术与经验，为Society 5.0的实现提供支持。今后，本公司也将继续与各利益相关方保持沟通，进一步提升产品制造与研发能力，持续推动对光通信市场的贡献。
2026-04-28 09:21 reading：302
村田丨UWB智能门锁落地，谁是背后的重要推手？
行业新闻

村田丨UWB智能门锁落地，谁是背后的重要推手？

　　在智能家居领域，智能门锁无疑是非常成功的单品之一。市场的驱动下，在过去短短的几年中，智能门锁方案已经进行了多次的迭代。而随着UWB(Ultra-Wideband，超宽带)技术的兴起，UWB智能门锁凭借特别的优势，有望成为智能门锁市场中一股极具潜力的“新势力”。　　而每一个希望能够享用UWB智能门锁市场盛宴的玩家，都免不了工程化设计的挑战，即从基础性的芯片开发起步，到一个商用产品最终迅速、顺利地落地。　　在UWB领域，村田制作所(Murata)就正在扮演着这样一个“工程化加速器”的角色。　　通过与芯片供应商的深度合作，利用其陶瓷材料、高密度封装(SiP)和射频调试能力，村田基于SiP 模组化技术与系统集成策略,将UWB 芯片、滤波器、晶振、电感等射频外围组件全部整合在一个很小的模组内，为智能门锁厂商提供了一个“开箱即用”的模组化解决方案。相比于传统的“板载芯片(CoB)”设计，村田模组可减少约75% 的安装面积，门锁设计师可以在有限的正面面板空间内便利地多根 UWB 天线，且不影响门锁的工业设计。　　图1：点击图片查看村田Type 2AB UWB模组详细介绍(图源：Murata)　　Type 2AB模组是村田在智能门锁市场的高性能主干方案。该模组在仅有10.5 x 8.3 x 1.44 mm 的SiP 封装内，集成了Qorvo QM33120W 芯片、Nordic nRF52840 蓝牙SoC、ST 三轴加速度计以及相关的时钟和滤波组件。　　这种模组化方案对智能门锁设计企业而言，其意义体现在四个方面：　　1.减小射频设计难度　　UWB 工作在6.5 GHz 以上的高频段，射频(RF )走线和阻抗控制对普通硬件团队很有挑战。村田在模组内部已经完成了复杂的射频匹配，开发者只需要专注于从模组引脚到天线的50Ω 走线，大幅降低了由于射频经验不足导致的信号衰减风险。　　2.原生支持多天线降低设计门槛　　在天线设计方面，村田的UWB 模组不仅仅是提供一个射频接口，而是通过高度集成的封装技术、先端材料以及配套的软硬件方案，大幅降低了开发者在智能门锁这种复杂金属环境下的设计门槛。对于智能门锁而言，只有测距是不够的，还需要知道用户是在“门外”还是“路过”。村田UWB模组引出了3 个天线端口(1 个BLE，2 个UWB)，支持到达相位差(PDoA)技术，通过两根UWB 天线，设备不仅能测量与目标的距离(精度±10cm)，还能计算出目标相对于自己的角度(AoA)，从而实现切实的3D 空间定位。　　3.高集成度加快产品落地　　村田Type 2AB 是一个All-in-One 设计的UWB 模组，它集成了UWB芯片、BLE SoC以及三轴加速度计。采用UWB(通道5和9)和BLE 5.2射频技术，低电流消耗，封装尺寸很小。其中的nRF52840 BLE SoC拥有的高处理性能(1MB Flash / 256KB RAM)，足以直接运行门锁的业务逻辑、加密协议和蓝牙通信协议栈。此外，模组本身已经完成FCC/IC/MIC(Japan) 无线电认证，终端产品中可以相应地省去无线认证时间，加快最终产品落地。　　4.出众的功耗管理能力实现低功耗　　Type 2AB模组集成的低功耗蓝牙芯片Nordic nRF52840可用于唤醒UWB和更新固件(FW )。当设备处于静止状态时，高功耗的UWB 保持休眠。当门锁与手机的蓝牙链接以后，UWB功能被唤醒，并进行开锁关锁的判断。　　基于已有的UWB模组，村田推出的智能门锁方案已在CES 2026展台上进行了展示。如果您正在寻找一个既能处理蓝牙连接，又能进行高精度UWB 测距，还能直接运行应用程序，且对功耗和尺寸有严格要求的全能型方案，村田Type 2AB UWB模组将是您的不二之选。　　图2：基于村田Type-2AB UWB模组的智能门锁方案框图(图源：Murata)　　总结：生态赋能，未来可期　　全球智能门锁市场正处于从传统电子锁向“全连接”智能锁转型的黄金五年。Future Market Insights预估，全球智能锁市场预计将从2025年的28亿美元增长到2035年的约84亿美元，在预估期内绝对增长56亿美元。这意味着总增长率为200.0%，预计2025年至2035年市场将以11.6%的复合年增长率(CAGR)扩张。　　UWB 技术的市场渗透率亦将呈现出类似于当年蓝牙耳机(TWS)的发展曲线。目前，UWB 系统(芯片 + 模组 + 授权费)的成本仍是制约其进入千元以下低端市场的障碍。然而，UWB芯片厂商正通过规模效应不断降低芯片单价，村田等厂商通过先端的SiP 封装减少了组件和测试成本。预计到2027 年，UWB 模组的综合成本将降至目前蓝牙模组的1.2-1.5 倍左右，这将引发一轮存量市场的更换潮，特别是针对公寓、长租房和智慧化办公楼。　　展望未来，UWB 在智能门锁中的角色将不再局限于“身份验证器”，Qorvo 和村田已经在参考设计中加入了雷达感知功能，用于跌倒检测与微动感知，安装在门口的智能门锁可以利用UWB 雷达原理监测玄关区域。如果独居老人跌倒，或者有陌生人在门外长时间徘徊，门锁不需要摄像头即可通过分析无线信号的信道特征变化即可识别出这些行为，并在后台发出警报。　　UWB 技术以出色的安全性、很高的定位精度和日益完善的生态建设，正在迅速切入到智能门锁市场。Qorvo 作为芯片创新的源头，提供了从硬件加密到多天线相位处理的底层算力;村田作为系统工程的纽带，通过SiP 模组化策略填补了芯片厂商与成品厂家之间的工程沟壑。　　经过多年的努力，Aliro协议终于在今年2月落地，智能门锁将告别“单打独斗”的时代，进入实际意义上的“无感准入”和“空间智能”阶段。对于门锁制造商而言，深度参与到UWB生态系统建设，将是获取未来十年智能家居安全市场领导地位的关键路径。
2026-03-31 13:01 reading：610
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