日前，在 “2025 加特兰日” 活动上，加特兰创始人兼 CEO 陈嘉澍博士宣布公司正式进军 UWB 市场，并率先在业界推出首款支持 IEEE 802.15.4ab 的 UWB SoC ——Dubhe 系列。

陈嘉澍表示，汽车芯片从过去一辆燃油车时代单车不到 500 美金，到未来一辆电动车时代超过 1500 美金，这其中蕴含的机会和需求都是巨大的。

对于加特兰而言，毫米波雷达已经做到了国内领先，如何利用其技术 know how 和行业积累扩大市场布局呢？UWB 是一个重要的突破口。

加特兰创始人兼 CEO 陈嘉澍博士

什么是 UWB

UWB 是指工作在 6-10 GHz 频段，信号带宽超过 500MHz 的超宽带无线通信技术。相比于熟知的 Wi-Fi、蓝牙等窄带技术，UWB 最大特点就是工作带宽宽，因此支持高精度的测距。2002 年，美国 FCC 正式开放了 3-10 GHz 频段，允许发射功率和频谱密度低于规定水平的设备免费使用。这一政策成为了 UWB 的一大优势，因为相比而言，毫米波频段（如 76-81GHz）需要批准。

虽然 UWB 诞生年头不短，但当时第一波商业化尝试瞄准了高速率无线传输，却没有竞争过 Wi-Fi。直到 2019 年苹果手机结合 UWB 芯片用于测距，才开启了一个全新赛道。

2020 年，IEEE 802.15 组织将 UWB 技术用于安全测距标准化，2021 年宝马也成为了首批 UWB 数字钥匙车企。2023 年，中国工信部无线电管理委员会正式发布了 UWB 的使用征求意见稿，将 UWB 进行了规范化。

“经过 20 年的历程，UWB 技术找到了最适合的安全精准测距场景，避开了和成熟窄带技术标准在数传方面竞争的局面。” 陈嘉澍总结道。

数字钥匙经历了三代标准

最早的 315MHz 和 433.92MHz 汽车钥匙非常容易被破解，而随着各种安全无线技术的引进，以及结合手机的创新，汽车数字钥匙经历了三个创新时代：

第一代：NFC 阶段：通过手机解锁车辆，但需要把手机贴到车上，并非无感体验。

第二代：蓝牙阶段：初步实现无感解锁、落锁，但蓝牙有两大缺陷：一是测距精度差，复杂工况下无法稳定定位；二是依靠信号强度测距，存在中继攻击风险。

第三代：UWB阶段：因其大带宽、高精度特性，解决了复杂场景下的解锁可靠性问题，且基于飞行时间测量，避免了中继攻击。目前，UWB 数字钥匙正从高端车向中低端车型普及，渗透率有望在 2035 年达到 50%。

四大核心竞争力

谈及进军 UWB 的信心，陈嘉澍介绍了加特兰的四大核心竞争力：

1. 车规级开发体系：已获得第三方认证，并得到国内外主流零部件厂商和车企认可。

2. 无线测距技术积累：形成了从半导体到系统的全方位知识体系。

3. 规模量产能力：具备车规级复杂数模混合芯片的量产能力，毫米波芯片累计出货量接近两千万颗，故障率远优于行业标准。

4. 创新文化：加特兰并非首个推出 UWB 的公司，但率先推出 802.15.4ab 标准芯片，抢占技术先机，也是公司Me First的体现。

100 人的决心

2023 年，加特兰决定进入车用 UWB 市场。“我们招募了 50 位无线通信专家，结合现有团队，组建了超百人的专职开发团队。” 陈嘉澍说道。

第二件事则是参与标准制定，加特兰在 IEEE 802.15 组织中拥有 5 位投票成员，在中国仅次于某知名通信大厂，对下一代标准 802.15.4ab 贡献了两项专利。

抓住 UWB 需求痛点

芯片都是从需求端，从客户痛点端入手，为此，加特兰也走访了一系列车企，既发现了UWB的机会，同时也抓住了客户的四大痛点。

1. 探测范围有限：现有 UWB 实际探测距离仅十几米。

2. 非视距场景稳定性不足：如停车场障碍物遮挡时，口袋中的 UWB 钥匙解锁不稳定。

3. 功能单一：现有 UWB 芯片仅支持数字钥匙单一功能。

4. 功耗较高

“不做平庸的产品。” 当加特兰成立进入毫米波市场之时，陈嘉澍就立下了这个Flag，UWB也同样如此。经过两年研发，加特兰第一代 UWB 车用芯片 Dubhe 天枢星系列问世，该芯片是业界首颗支持 IEEE 802.15.4ab 标准、具备 2T4R 雷达探测能力的车用 UWB SoC。

详解 Dubhe

加特兰先进连接产品线负责人肖俊明针对四大痛点解读了 Dubhe 的各种细节优势：

先进连接产品线负责人肖俊明

作为全球首颗落地 802.15.4ab 标准的产品，该 SoC 通过软硬件优化，实现了高性能 Link Boost 链路增益模式，解决了覆盖不足、抗干扰差、穿透力弱等数字钥匙典型问题。同时，其创新性设计 2T4R 通道，支持 UWB 雷达模式在车用场景中的稳定性。

现有的 802.15.4z 标准自 2020 年冻结后，凭借安全高精度测距能力，被 CCC、ICCE、ICCOA 三大数字钥匙标准采纳。为解决痛点，新一代 802.15.4ab 标准已完成核心特性冻结，预计 2025 年底至 2026 年初发布。此外，CCC 联盟已成立802.15.4ab标准落地工作组，目标 2026 年 2 月完成落地研究。

肖俊明强调，随着 Dubhe 发布，新标准落地将加速，预计端到端的 802.15.4ab 数字钥匙体验将于 2026 或 2027 年实现。

为了实现UWB更好的数字钥匙体验，新标准在诸多方面进行了提升：

物理层速率优化 ：802.15.4z 标准主流速率为 6.8Mbps，802.15.4ab 定义了 1.95Mbps 等三档速率，其中 1.95Mbps 更适合测距，可提升链路增益。

测距包结构升级提升链路性能 ：当前15.802.15.4z标准的测距包结构，包括SYNC/SFD测距片段和STS安全片段，包长140微秒左右。新一代802.15.4ab标准，采用了MMS包结构，将每个片段的时间缩小到了60微秒。

新定义的MMS测距片段RSF和安全片段RIF以1毫秒为周期重复发送和接收。肖俊明解释道，由于UWB发射功率受限，在1毫秒之内平均发射功率谱密度不能超过-41.3 dBm/MHz。为了满足法规要求，新的标准将发射包长缩短到原来的一半，得到3.5dB的发射功率增益。

为了进一步提升接收灵敏度，新标准定义将RSF测距片段重复发送，在接收段做相干合并，两次相干合并可以获得3dB的收益，四次合并可以获得6dB的收益，最大16次合并可以获得12dB收益。

实测显示，Dubhe 基于 802.15.4ab 标准配置单 RSF 片段，灵敏度提升 8dB 至 - 107dBm，多发多收可达 - 119dBm，较 802.15.4z 标准的 - 99dBm 提升 20dB。即便在 802.15.4z 标准下，Dubhe 单天线配置误报率 1% 时灵敏度为 - 98dBm，双天线 MRC 配置可达 - 101dBm，均为 802.15.4z 标准中的优异射频性能。

如果细化到数字钥匙系统中，除了测距包还有控制包，以及测距结果上报包，这些包的灵敏度在15.802.15.4z标准下为-97dBM，所以即便是新标准利用MMS，也会受到这些限制。而实际新标准当中，UWB技术只做测距，其他窄带系统承载控制包合上报包的数传技术，通过蓝牙等窄带技术与UWB共同实现数字钥匙功能。“BLE技术能够让MMS高性能测距落地的最好辅助。所以我们在加入标准组织以后，一直在积极推动BLE辅助MMS技术的落地，提交了多份核心提案，并被标准采纳。”肖俊明说道。

肖俊明给出了典型的测试对比。802.15.4z 模式在 200 米附近出现断联，802.15.4ab 模式可提升至 500 米，累加 RSF 后距离超 1 公里；而在停车场，背包模式，仓内定位等实际测试时，802.15.4ab信号表现同样远超802.15.4z。

另外值得重点提出的是 2T4R 雷达设计：作为雷达起家的企业，加特兰基于雷达基带、射频和算法积累，在 2T4R 配置下实现 142dB 链路运算性能，较当前 118.5dB 提升 23.5dB。

2T4R 相比目前的 1T2R 有显著优势，其天线增益更高、隔离度更好，支持数字钥匙与雷达场景的天线复用（全向 / 定向），且通过特殊的天线布局具备 14 度角精度解角能力，因此 2T4R 更适合复杂场景抗干扰需求。

比如在舱内儿童检测（CPD）场景测试中，Dubhe 无论婴儿位置如何，或窗外有成人挥手干扰，均无漏报；脚踢尾门测试中，面对多种干扰也未误报。

值得注意的是，随着 CPD 法规落地，60GHz 毫米波雷达与 UWB 竞争该市场，毫米波雷达鲁棒性强，而UWB 无需额外硬件，加特兰的双方案为厂商提供了灵活选择权。此外，中国尚未正式批准 60GHz 频段，UWB 可规避 CPD 法规问题。

低功耗设计方面：首先是工艺，Dubhe 采用 TSMC 22nm 工艺，较 28nm 功耗降低 20%，较 40nm 降低 65%；其次是创新性的低功耗架构设计，包括全数字化的发射机，自适应快速同步机制，优化解调和译码性能，快速AGC锁定，高性能DFE数字前端等等。最终实测数据显示，6dB 发射功率下，Dubhe 电流 59mA（某竞品 87mA，节省 32%）；最大增益接收时电流 70mA（竞品 160mA，节省 56%）。

Dubhe系列产品目前包含两颗产品，CAL1106 2T4R面向高性能雷达需求，CAL1104 1T3R面向基本雷达需求和测距场景，两颗芯片引脚兼容，客户可以灵活选择。

其技术参数包括：支持 UWB 射频信道 5/6/8/9，峰值发射功率 12dBm；内置 240MHz 主频 RISC-V MCU，264Kb RAM 与 1Mb Flash；接口支持 CAN-FD、LIN 等车规协议，集成密钥管理、安全启动等硬件加速器；开发流程遵循 ASPICE 标准，符合 AEC-Q100 Grade2 可靠性测试要求。

总结

Dubhe系列芯片非常适合测距和雷达的复用，支持CPD，脚踢尾门，入侵检测，哨兵模式甚至未来可能出现的场景。

首先是多天线的要求，不仅数量多，形态也要多，包括全向、定向等等。1T2R方案不能支持更多的天线或更灵活的天线配置，而2T4R不单支持，还可以节约外部天线开关及低干扰放大器。

其次，对于并发复用场景，对SoC算力，存储资源都提出了新要求，Dubhe强大的算力可以帮客户降低甚至摆脱对于上位机MCU或BLE SoC的性能要求，从而节省成本。

陈嘉澍表示，Dubhe 芯片的推出将加速 UWB 普及。此外，UWB 还可应用于指向性遥控器、门禁、室内定位、机器人通讯、地铁无感通行等非车规场景，加特兰将率先推出非车规 802.15.4ab 标准芯片。

从60-77GHz切入汽车市场的加特兰，正式宣布进入UWB市场，这也让其的使命变为“成为全球领先的车规级的无线感知和通讯半导体公司”。

“UWB 兼具低频段通讯与高频段感知能力，前景广阔。希望与行业伙伴共同努力，像毫米波技术一样，服务更多用户。” 陈嘉澍说道。