比利時微電子研究中心(imec)開創全球首例，成功建立及測試一套由光子電路驅動的分碼多工(CDM)調頻連續波(FMCW) 144GHz分散式雷達概念驗證系統，確保傳輸同調啁啾訊號(Chirp)到遠端雷達單元。imec的概念驗證展示成功的測距量測結果，可望對多節點雷達系統的發展帶來重大突破。與單節點雷達相比，多節點雷達具備更優異的角度解析度，能帶來更精準的感測結果。展望未來，這項技術可望推動新一代駕駛輔助系統(ADAS)和其他高精度感測應用的發展變革。
為達到零傷亡願景(Vision Zero)等倡議所設定的目標，目前汽車產業正在大舉導入以高精度雷達等技術為基礎的先進安全功能。因此，提升雷達感測的準確度是一個重要議題。透過多節點配置來提高角度解析度，能顯著提升雷達感測的精準度。然而，要在這些節點之間長距離同步分配共用的本地振盪器(LO)訊號，且不受到干擾或衰減，一直是技術上的一大挑戰。
imec汽車感應整合技術經理Ilja Ocket表示，在日前剛落幕的光纖通訊展會(OFC)期間，imec推出一款創新解決方案來解決這項挑戰。imec率先為光子電路驅動的雙節點144GHz哈達瑪(Hadamard) 分碼多工FMCW分散式雷達製造和測試一款功能性概念驗證，透過結合類比光載無線(Radio-over-Fiber, RoF)技術和高效的多工方案，我們確保無線電單元可以無縫共同運作。
由兩大創新驅動的新一代雷達
imec這項創新的核心是一顆採用分碼多工技術的相位編碼器。每個節點都配有一個用於慢時間二元相位調變的獨特編碼，搭配由相位編碼的哈達瑪分碼波形，多個雷達節點就能在相同頻寬同時傳輸訊號。這種基於分碼多工(CDM)技術的做法對於分散式雷達系統來說尤其新穎，提供簡單的建置和優異的可擴充性。
imec開發的光訊號分配方法也帶來顛覆性改變。透過直接把這款相位編碼器整合到光纖分配網路，並利用類比光載無線(RoF)技術，這套系統實現本地振盪器(LO)訊號在長距離的低損耗傳輸。此外，這也大幅減少電磁干擾—傳統射頻訊號分配技術的常見限制，同時維持同調多節點雷達運作所需的訊號完整性。
Ilja Ocket指出，該概念驗證展示成功的測距量測和分離單基地和雙基地回應訊號的能力，以及在同調光子分散式雷達系統使用分碼多工技術的可行性。作為這項長期研究的部分，imec正計畫把雷達節點從兩個擴增為四個，以進一步評估多節點雷達提升角度解析度的效益以及整個系統的擴展性。
這項技術的一種未來應用是汽車產業，用來實現先進駕駛輔助系統(ADAS)的高解析度360度雷達感測。其他有潛力受惠於這項技術的優異測距和角度解析度的應用案例包含室內感測、生醫成像和生命徵象監測。
