汽车自动驾驶之“眼”——毫米波雷达【技术周刊】

汽车驾驶被划分为五个阶段，而ADAS的普及又是未来无人驾驶的先行条件。在目前ADAS的应用普及阶段，多种传感器融合是未来的趋势。其中包括超声波雷达、摄像头、红外线、激光雷达、毫米波雷达等，毫米波雷达将率先成为ADAS系统主力传感器。那么，被称为汽车自动驾驶之眼的毫米波雷达到底如何？本技术周刊将从技术、方案、应用等角度为您详细解答。
 

通常将波长为1～10毫米的电磁波称毫米波（millimeter wave ）， 毫米波雷达指工作在毫米波波段的雷达。由于毫米波雷达相比厘米波雷达具有体积小、易集成和空间分辨率高的特点。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。汽车毫米波雷达系统主要包括天线、收发模块、信号处理模，而MMIC芯片和天线PCB板是毫米波雷达的硬件核心。【ADAS都这么热门了，你还不了解毫米波雷达？】

据市场研究机构Plunkeet Research预测，预计到2020年全球汽车毫米波雷达将近7000万个，2015年-2020的复合增速约为24%。中国汽车市场占全球30%左右，2015年汽车保有量已达到1.7亿，年增量2500万辆以上。 消费结构升级，中产阶级需求增加，ADAS车型销量看涨，带动国内毫米波雷达前后装市场需求爆发式增长。根据国内产业机构调查，国内2014年汽车毫米波雷达销量约为120万颗，2015年约为180万颗。主要应用为盲点检测和后方车辆提醒的中短距雷达（24Ghz），每车需要两颗。【ADAS带旺需求 车载毫米波雷达的市场规模及前景】
 

设计基础

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，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，最终通过中央处理单元（ECU）进行智能处理。

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产品动态

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。联发科以及多家国内厂商都在积极进入这一领域。
 

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联发科通过高精准度毫米波雷达进入汽车领域

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应用方案

毫米波雷达传感器已经越来越多的应用于汽车当中，在汽车主动安全领域，汽车微波/毫米波雷达传感器是核心部件之一。常见的车载毫米波雷达工作频段为24GHz频段和77Ghz频段。不同的频段的作用和解决方案也不相同。
 

两大24GHz汽车毫米波雷达芯片方案

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技术资源

长期来看车载毫米波雷达将会统一于77GHz频段（76-81GHz），该频段带宽更大、功率水平更高、探测距离更远；相比于24GHz，物体分辨准确度提高2-4倍，测速和测距精确度提高3-5倍，能检测行人和自行车；且设备体积更小，更便于在车辆上安装和部署。
 

博世毫米波雷达资料

NXP毫米波雷达技术资料

Infineon 24GHz毫米波雷达开发资料

ST毫米波雷达技术资料

国产毫米波雷达开发资料

开发平台

目前中国市场中高端汽车装配的毫米波雷达传感器全部依赖进口，国内自主车载毫米波雷达产品总体仍处于研制阶段。Infineon、NXP、ST等国外厂商以及国内厦门意行半导体和湖南纳雷的开发方案不妨都了解一下。
 

NXP毫米波雷达开发工具

Infineon 24GHz毫米波雷达开发工具

ST毫米波雷达开发平台

意行半导体24 GHz MMIC套片的射频前端评估板

湖南纳雷毫米波雷达开发板

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