揭秘毫米波雷达创业江湖无人驾驶养肥了他们！

  导语：无人驾驶的诱惑太大，作为技术实现路径之一，毫米波雷达自然是一片创业沃土。

  无论是对于高级驾驶员辅助系统 (ADAS)，还是无人驾驶而言，毫米波雷达都是必不可少的传感器。相比激光雷达而言，毫米波雷达具备更好的环境适应性，从而成为无人驾驶的两条主流路线之一。

  目前，无人驾驶主要有两大技术路径。其一是以谷歌、百度等互联网巨头为首的阵营，采取了激光雷达融合其它多种技术的方案，其二是以特斯拉等汽车厂商为代表的毫米波雷达融合摄像机等技术的方案。总体而言，毫米波雷达和激光雷达互为补充，不存在冲击和替代关系。

  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比较高的特点。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最重要的包含天线、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。

  关于毫米波雷达的工作原理，主要是天线发射信号，射频前端对反射信号进行收集（多发多收，正常的情况下，77G 的为 2 发、4 收，24G 的为 1~2 发、2~4 收），在一定的带宽环境（77G：100~800MHz，24G：250MHz）及调制机制下，对大量的信号做处理，即对距离、速度、角度的解算和对目标的后续处理。

  其中，在测距方面，应用最广泛的是 FMCW（调频连续波）的调制机制，利用高频连续波发射、被接收的时间差计算出目标距离。其他的还有在此基础上所衍生出的更多高级调制方式。

  在速度测量方面，则通过反射信号的多普勒效应获得（也就是这么一个现象的原理：一辆车在迎面驶来时，越是接近，声音越高，越是远离，声音越低。），计算公式如下：

  在角度测量方面，通过对比多根接收天线的信号完成：不同角度的反射信号到达不同天线的时间差不同，通过比较信号到达各个天线的时间差（相位差）可以评估反射信号的角度（目标角度）。

  目前，毫米波雷达主流产品为 24G 和 77G 这两种规格，对应的是 24GHz 和 77GHz 两种车载应用频段。其中：

  24G 波长约为 1.25cm，大多数都用在短距离传感，安置在车后方，可探测车身周围环境（行人、车辆等）、盲点，实现泊车辅助、变道辅助等功能。

  77G 波长范围为小于 4mm，用于中长距离测量，主要安置在车前方（一般是保险杠上），实现自动跟车、自适应巡航（ACC）、紧急制动（ABE）等功能。

  目前，应用毫米波雷达技术的大多数车型采用1 个 77G + 多个 24G 的布局。另外，用以近距离测量的 79~81GHz 雷达是车载场景下的高端方案，具有高带宽、高分辨率的特点。

  因为汽车上要求毫米波雷达产品体积小，24G和77G相比，要达到相同的探测距离，24G的雷达的面积将会达到77G的天线G将来会更易在车载上使用，同时技术难度也更高。随技术的进步，半导体的成本下降，产品最终会统一到77G规格上。

  据了解，灰尘的特征尺寸为 1um ~100um，雨点特征尺寸为0.5mm~4mm，均小于毫米波雷达的波长。因此，毫米波雷达可轻易穿透灰尘、雨水，可不受恶劣天气影响并全天候工作，目前没有一点其他传感器可代替毫米波雷达这一绝对优势。

  在汽车主动安全领域，汽车毫米波雷达传感器因为能够全天候工作，不受光线、雾霾、沙尘暴等恶劣天气的影响，已成为业界公认的主流选择，拥有巨大的市场需求，因而也是汽车电子厂商当前的主要研发方向。

  2014年全世界汽车毫米波雷达市场出货量在1900万个，据市场研究机构Plunkeet Research预测，预计到2020年全世界汽车毫米波雷达将近7000万个，2015年-2020的复合增速约为24%。

  中国是全球最大汽车生产和消费国家，2015年中国汽车市场已达到了1.7亿辆的保有量（其中私家车有1.25亿辆），并且今后将按每年近2000万辆的增速加快速度进行发展。中国汽车市场占全世界汽车销量30%以上，但ADAS份额却明显低于30%。随着消费结构升级和中产阶级购车需求的增加，未来基于毫米波雷达的ADAS需求量呈现爆发式增长。

  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。主要使用在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。

  2015年中国汽车销售量为2459.8万辆，如果2015-2020年我国的乘用车复合增速为4%，到 2020年乘用车全年销量将近约为3000万辆。

  到2020年，如果中国汽车销售量中有15%装配汽车毫米波雷达的线年的毫米波雷达需求量近900万个，未来五年复合增速约为50%。

  在自动驾驶传感器方案中，毫米波雷达是除视觉摄像头以外的另一成熟方案，随技术的发展，其被应用的频率也在不断提高。

  在国外，毫米波雷达技术已有悠久的历史积累（始于上世纪 70s ~ 80s），国外主要的毫米波雷达厂商也已经实现量产，出货量大且价格相对合理。

  以 24G 毫米波雷达产品为主，是戴姆勒集团 24G 毫米波雷达的主要供应商。

  全球最大的一级供应商，以 77G 毫米波雷达产品为主，已在多款车型上大范围的应用。产品系列包括 MRR，LRR3，LRR4，其中，MRR 的价格较低。

  24G，77G 产品均有，是戴姆勒集团 77G 毫米波雷达的主要供应商，产品系列包括 ARS300，ARS400，SRR200 三种。

  另外，还有 Hella 这个供应 24G盲点雷达的德国老牌汽车配件厂商，出货量亦不容小觑。

  做出高性价比产品、提供良好的售后支持，是国内创业者的差异化竞争手段。对此，CAIA在上一篇文章中详解介绍过，《2017中国毫米波雷达最具潜力公司10强大比拼》，点击这里回看全文！

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