一分钟看懂车载毫米波雷达

无人驾驶的组成架构中，包括车载摄像头等视觉系传感器和车载激光雷达、车载毫米波雷达和车载超声波雷达等雷达芯片、传感器，被比作为汽车的“眼睛”。毫米波雷达由于成本较低、技术比较成熟率先成为无人驾驶系统主力传感器。下面从概念、原理、结构、应用、市场等角度为您详细介绍毫米波雷达。

毫米波雷达概念

毫米波是指波长介于1-10mm的电磁波，波长短、频段宽，比较容易实现窄波束，雷达分辨率高，不易受干扰。毫米波雷达是测量被测物体相对距离、现对速度、方位的高精度传感器，早期被应用于军事领域，随着雷达技术的发展与进步，毫米波雷达传感器开始应用于汽车电子、无人机、智能交通等多个领域。

目前各个国家对车载毫米波雷达分配的频段各有不同，但主要集中在24GHz和77GHz，少数国家（如日本）采用60GHz频段。由于77G相对于24G的诸多优势，未来车载毫米波雷达的频段会趋同于77GHz频段（76-81GHz）。

车载毫米波雷达的基本原理

车载毫米波雷达通过天线向外发射毫米波，接收目标反射信号，经后方处理后快速准确地获取汽车车身周围的物理环境信息（如汽车与其他物体之间的相对距离、相对速度、角度、运动方向等），然后根据所探知的物体信息进行目标追踪和识别分类，进而结合车身动态信息进行数据融合，Z终通过ZY处理单元（ECU）进行智能处理。经合理决策后，以声、光及触觉等多种方式告知或警告驾驶员，或及时对汽车做出主动干预，从而保证驾驶过程的安全性和舒适性，减少事故发生几率。

车载毫米波雷达的核心零部件

MMIC芯片和天线PCB板是毫米波雷达的硬件核心，以FMCW汽车雷达系统为例，主要包括收发模块、天线、信号处理模块。

1、雷达天线高频PCB板

天线是汽车毫米波雷达有效工作的关键设计之一， 同时也是毫米波车用雷达能否赢得市场的关键。毫米波雷达天线的主流方案是微带阵列，简单说将高频PCB板集成在普通的PCB基板上实现天线的功能，需要在较小的集成空间中保持天线足够的信号强度。77Ghz雷达更高规格的高频PCB板，77GHz雷达的大范围运用将带来相应高频PCB板的巨大需求。例如博世的LRR3,相比于第2代LRR需要用几个砷化镓芯片生成、放大并检测77GHz微波，Bosch第3代LRR极大简化了雷达天线PCB板，仅使用1或2个英飞凌硅锗芯片。

由于ADAS的功能，往往是通过传感器+处理器的方式捆绑销售，使得系统供应商在里面担当了产业链中核心角色，基于毫米波雷达的ADAS技术主要由大陆、博世、电装、奥托立夫等传统零部件系统供应商巨头所垄断。国内高频PCB板厂商暂无技术储备，只能根据图纸代加工，元器件仍需国外进口。沪电股份是大陆和博世的板材供应商，目前已就24GHz和77GHz高频雷达用PCB产品与国际厂商Schweizer开展合作。

2、MMIC(单片微波集成电路)

MMIC具有电路损耗低、噪声低、频带宽、动态范围大、功率大、抗电磁辐射能力强等特点。它包括多种功能电路，如低噪声放大器（LNA）、功率放大器、混频器、检波器、调制器、压控振荡器(VCO)、移相器等。

毫米波雷达的关键部件前端单片微波集成电路（MMIC）技术由在国外半导体公司掌控，而高频的MMIC只掌握在英飞凌、飞思卡尔等极少数国外芯片厂商手中。国内的MMIC仍处于起步状态，厦门意行和南京米勒为正在研发雷达MMIC，相关性能仍有待验证。另外唯yi的豪米波雷达国家ZD实验室-东南大学也一直在研发77GHz毫米波集成电路。

车载毫米波雷达的应用

把毫米波雷达安装在汽车上，可以测量从雷达到被测物体之间的距离、角度和相对速度等。毫米波雷达目前主要应用于中高端车型，随着大众对汽车主动安全性能的认可度增加，ADAS相关产品将逐渐向低端车型普及。

利用毫米波雷达可以实现自适应巡航控制（Adaptive Cruise Control），前向防撞报警（Forward Collision Warning），盲点检测（Blind Spot Detection），辅助停车（Parking aid），辅助变道（Lane change assistant），自主巡航控制（ACC）等高级驾驶辅助系统（ADAS）功能。其中24GHz 雷达系统主要实现近距离探测（SRR），而77GHz 系统主要实现远距离的探测（LRR）。

国内外车载毫米波雷达市场格局

目前毫米波雷达技术主要由大陆、博世、电装、奥托立夫、Denso、德尔福等传统零部件巨头所垄断，特别是77GHz毫米波雷达，只有博世、大陆、德尔福、电装、TRW、富士通天、Hitachi等公司掌握。2015年，博世及大陆汽车雷达市场占有率均为22%，并列diyi。

目前ZG市场中高端汽车装配的毫米波雷达传感器全部依赖进口，市场被美、日、德企业垄断，价格昂贵，自主可控迫在眉睫。国内自主车载毫米波雷达产品总体仍处于研制阶段。因研发成本及难度较低，目前国内厂商研发方向主要集中于24GHz雷达产品。预计2016-2017年，自主品牌车载毫米波雷达传感器可逐步实现批量装车应用。PCB板有望在今年四季度形成批量生产能力。