毫米波雷達(dá)市場(chǎng)格局
從國(guó)外各大毫米波雷達(dá)供應(yīng)商的產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)來(lái)看，各公司對(duì)毫米波雷達(dá)的發(fā)展有著不同的看法。博世毫米波雷達(dá)產(chǎn)品主要為76-77ghz，產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)，主要包括MRR(中程)和LRR(長(zhǎng)程)。其中，llr4產(chǎn)品最大檢測(cè)距離可達(dá)250m，在同類產(chǎn)品中處于領(lǐng)先地位
2. 美國(guó)、歐洲和日本在車輛雷達(dá)技術(shù)研究方面處于領(lǐng)先地位。現(xiàn)在越來(lái)越多的公司和供應(yīng)商從事汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的開發(fā)、器件的開發(fā)和算法的研究。從毫米波雷達(dá)的產(chǎn)業(yè)布局來(lái)看，系統(tǒng)目前由國(guó)外巨頭控制，如大陸、博世、海拉、德爾福、奧托立夫等，核心部件與國(guó)外企業(yè)相比也主要由英飛凌、德州儀器(TI)、St、ADI等壟斷。車載毫米波雷達(dá)在我國(guó)尚處于起步階段。
3、77ghz毫米波雷達(dá)技術(shù)由博世、中國(guó)大陸、德爾福、電子設(shè)備、天合、富士通、日立等公司壟斷。
4. 2025年左右，我國(guó)毫米波雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模應(yīng)在300億元左右。
5. 在24GHz雷達(dá)方面，國(guó)內(nèi)幾家企業(yè)已經(jīng)取得了研發(fā)成果，面向市場(chǎng)的產(chǎn)品即將推出;然而，77GHz毫米波雷達(dá)仍處于初級(jí)階段。國(guó)內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)77GHz雷達(dá)的原型階段，工業(yè)化進(jìn)程還有待突破。然而，近年來(lái)國(guó)內(nèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)廠商逐漸增多，如興一道技術(shù)、華宇汽車、吉燕技術(shù)、智博技術(shù)、senstec、水波技術(shù)、宜興半導(dǎo)體、青能華博、思杰微電子、嘉特蘭微電子等，在一些核心技術(shù)上取得突破。我相信，打破外資企業(yè)的壟斷就在眼前!
研制車輛主動(dòng)防撞毫米波雷達(dá)
1. 博世公司最近發(fā)布了使用SiGe技術(shù)的毫米波雷達(dá)LRR(遠(yuǎn)程雷達(dá))3。此次開發(fā)的毫米波雷達(dá)由77GHz波段MMIC(單片微波集成電路)芯片組、4個(gè)貼片天線和專用專用集成電路(ASIC)組成。該芯片組由兩個(gè)發(fā)送和接收芯片組成，都使用SiGe技術(shù)。毫米波雷達(dá)的探測(cè)范圍為0.5m ~ 250m。探測(cè)角度范圍30度，距離30米。
2. 博世表示，通過使用SiGe技術(shù)，與過去使用的MMIC技術(shù)相比，成本可以降低。預(yù)期該車輛將來(lái)將配備兩個(gè)具有附加功能的毫米波雷達(dá)。該公司在車輛前方安裝了兩個(gè)毫米波雷達(dá)，并公布了車輛測(cè)試結(jié)果——在30米的距離上，探測(cè)角度范圍擴(kuò)大到60度。與僅一毫米波雷達(dá)相比，兩臺(tái)毫米波雷達(dá)提高了急轉(zhuǎn)彎時(shí)的探測(cè)精度，能夠更準(zhǔn)確地捕捉前方車輛和路邊護(hù)欄。在實(shí)車測(cè)試中，前方車輛在曲率半徑為35m的道路上也能準(zhǔn)確識(shí)別。該公司表示，該設(shè)備可以提高ACC(自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng))低速跟蹤的準(zhǔn)確性。此外，未來(lái)還可以增加多種功能，如通過檢測(cè)路邊護(hù)欄識(shí)別曲線形狀，配合車輛橫擺力矩防止側(cè)滑等。
3.日立公司最近開發(fā)了兩款更小的車載毫米波雷達(dá)，使用76ghz頻段，探測(cè)距離可達(dá)200米。
毫米波雷達(dá)(探測(cè)距離1m-127m)用于遠(yuǎn)距離探測(cè)，尺寸為橫向100mm ×縱向80mm × 30mm厚。與原模型相比，模塊的厚度和體積分別減少到約1 / 3和1 / 4。此外，用于近距離探測(cè)(探測(cè)距離0.1m-25m)的毫米波雷達(dá)主要通過改進(jìn)天線，將探測(cè)角度從±15°擴(kuò)大到±35°。
4. 毫米波雷達(dá)主要由天線、高頻電路和信號(hào)處理組成。為了減小毫米波雷達(dá)的厚度，日立制造研究所對(duì)高頻電路和信號(hào)處理部分進(jìn)行了改進(jìn)。通過在多層印刷電路板上封裝MMIC芯片，減小了芯片體積。與采用單層印刷電路板的雷達(dá)相比，高頻元件的封裝密度大大提高。同時(shí)提高了微proc的性能。
毫米波雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展方向
1. 高分辨率
高分辨率一直是毫米波雷達(dá)的技術(shù)指標(biāo)。這里有兩條技術(shù)路線:
1增加帶寬，例如76-81ghz，最大帶寬可達(dá)5GHz。
2 .多電平連接，增加通道數(shù)量。
2017年，Ti公司推出了全球精度最高的單片機(jī)毫米波雷達(dá)傳感器，即工作在76-81ghz的awr1x和wr1x收發(fā)器，隨后又基于這兩個(gè)收發(fā)器推出了多個(gè)76-81ghz毫米波雷達(dá)前端，包括awr124、awr1443和awr1642。
2.米姆
MIMO雷達(dá)的基本含義:雷達(dá)使用多個(gè)發(fā)射天線傳輸相互正交信號(hào)同時(shí)照射目標(biāo),然后多個(gè)接收天線接收目標(biāo)回波信號(hào),并進(jìn)行綜合處理提取空間位置、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和其他信息的目標(biāo)。
3.CMOS射頻過程
毫米波雷達(dá)最大的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，甚至與視覺系統(tǒng)相比。同時(shí)，毫米波雷達(dá)是一種主動(dòng)裝置，而視覺系統(tǒng)是一種被動(dòng)裝置。有源器件具有比較廣闊的挖掘潛力，而無(wú)源器件CMOS圖像傳感器的整體結(jié)構(gòu)自誕生以來(lái)一直沒有改變。將收發(fā)器由SiGe轉(zhuǎn)換為硅基CMOS后，進(jìn)一步提高了性價(jià)比。
4. 四維毫米波雷達(dá)
長(zhǎng)期以來(lái)，毫米波雷達(dá)一直無(wú)法實(shí)現(xiàn)高密度點(diǎn)云成像，無(wú)法有效分析目標(biāo)的輪廓和類別，無(wú)法檢測(cè)靜止目標(biāo)和小目標(biāo)，存在分辨率低的性能問題。因此，將毫米波雷達(dá)作為自動(dòng)駕駛的輔助傳感器，僅限于L2以上的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。4D高精度成像毫米波雷達(dá)的出現(xiàn)將徹底改變這種局面。
4D高精度成像技術(shù)增加了雷達(dá)對(duì)目標(biāo)俯仰高度數(shù)據(jù)的檢測(cè)和分析，可以實(shí)現(xiàn)俯仰角度、時(shí)間、距離和方位角的信息感知。添加時(shí)間維信息后，4D毫米波高精度成像可以有效地分析行為、尺寸、輪廓、類別等。這是對(duì)L2以上自動(dòng)駕駛系統(tǒng)形成的視覺和昂貴的激光雷達(dá)最有效的補(bǔ)充。4D高精度成像毫米波雷達(dá)將成為L(zhǎng)2以上自動(dòng)駕駛的主要傳感器。
4D高精度成像毫米波雷達(dá)通過添加虛擬通道，可以大大提高目標(biāo)探測(cè)的分辨率、置信度和探測(cè)范圍(如距離、視場(chǎng))，并像激光雷達(dá)一樣進(jìn)化高密度點(diǎn)云，帶來(lái)豐富的感知增強(qiáng)應(yīng)用。
4D高精度成像毫米波雷達(dá)在識(shí)別較小目標(biāo)、檢測(cè)遮擋目標(biāo)、靜止目標(biāo)和橫向移動(dòng)障礙以及應(yīng)用更復(fù)雜的路況時(shí)，提供了視覺和激光雷達(dá)無(wú)法獲得的更有價(jià)值的路況信息。從而提高系統(tǒng)融合后的安全性。
4D高精度成像毫米波雷達(dá)基于現(xiàn)有雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)，通過四個(gè)維度感知環(huán)境，提供比傳統(tǒng)毫米波雷達(dá)更豐富的數(shù)據(jù);4D高精度成像毫米波雷達(dá)的成本僅為激光雷達(dá)的1 / 10。因此，4D高精度成像雷達(dá)將成為自動(dòng)駕駛儀的核心傳感器，取代低端激光雷達(dá)，在未來(lái)的自動(dòng)駕駛儀方案中占據(jù)主導(dǎo)地位，從而實(shí)現(xiàn)低成本、高性能的批量生產(chǎn)自動(dòng)駕駛儀方案。更短的時(shí)間可以使天線陣列的尺寸最小化，從而達(dá)到相同的性能。