為感知加碼！一文了解毫米波雷達(dá)發(fā)展概況

來源：九脈新視界

8月30日，蘋果宣布，將在北京時間9月13日凌晨1點(diǎn)，舉行秋季新品發(fā)布會，屆時將發(fā)布iPhone 15系列。

編輯：感知芯視界

據(jù)AIoT星圖研究院測算，2022年我國毫米波雷達(dá)市場規(guī)模達(dá)86億元，同比增長24.6%。

近年來，毫米波雷達(dá)以其性能優(yōu)勢，成為了應(yīng)用熱門的技術(shù)之一。其廣泛應(yīng)用于汽車、安防監(jiān)控、智慧康養(yǎng)、智能家居等領(lǐng)域。

毫米波雷達(dá)，是工作在毫米波波段(millimeter wave )探測的雷達(dá)。通常毫米波是指30~300GHz頻域(波長為1~10mm)的。據(jù)悉，我們常見的24GHz電磁波雖然頻段上不屬于毫米波，但傳播特性跟毫米波很像，所以常被當(dāng)成毫米波來研究和使用。

同厘米波雷達(dá)相比，毫米波雷達(dá)具有體積小、易集成和空間分辨率高的特點(diǎn)；與攝像頭、紅外、激光等光學(xué)傳感器相比，毫米波雷達(dá)穿透霧、煙、灰塵的能力強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)，具有全天候(大雨天除外)、全天時的特點(diǎn)。

三大毫米波雷達(dá)類別

根據(jù)探測距離的不同，毫米波雷達(dá)可分為短程毫米波雷達(dá)（SRR）、中程毫米波雷達(dá)（MRR）、遠(yuǎn)程毫米波雷達(dá)（LRR）三種。24GHz主要是以SRR和MRR雷達(dá)為主，77GHz主要以LRR雷達(dá)為主。一般情況下，SRR的探測距離小于60米，MRR的探測距離在100米左右，LRR的探測距離大于200米。

毫米波雷達(dá)有24GHz、60GHz、77GHz、80GHz、120GHz 等頻段產(chǎn)品。目前，國內(nèi)常用的毫米波雷達(dá)頻段為24GHz、60GHz 和77GHz 這三個頻段。

24G 毫米波雷達(dá)在各方面性能比較成熟，且成本較低，適用的領(lǐng)域會更廣，如交通、安防、智能家居、康養(yǎng)醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用；77GHz 毫米波雷達(dá)在精度上相比24GHz 更高，主要應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，且應(yīng)用規(guī)模已超過24GHz。

上下游產(chǎn)業(yè)鏈分布

國外企業(yè)占主導(dǎo)地位

我國毫米波雷達(dá)行業(yè)集中度較高，被國外企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位。根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，2022年博世、大陸集團(tuán)、安波福、海拉、維寧爾五家企業(yè)占據(jù)了我國毫米波雷達(dá)86.4%的市場份額，其中CR3（業(yè)務(wù)規(guī)模前三名）為67.1%。

毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈主要分為上游射頻MMIC芯片、高頻PCB、處理芯片以及后端算法等相關(guān)企業(yè)，中游包括成品毫米波雷達(dá)的生產(chǎn)企業(yè)，下游則為主機(jī)廠。

MMIC芯片目前主要來自恩智浦、英飛凌、德州儀器、Mobileye等海外芯片設(shè)計公司，我國國產(chǎn)實力相對薄弱，國內(nèi)廠商有加特蘭微電子、清能華波、矽杰微電子等。

上游PCB方面，主要企業(yè)包括Rogers、Isola以及國內(nèi)的滬電股份、生益電子、深南電路等。

整機(jī)/解決方案供應(yīng)商方面，傳統(tǒng)Tier1（一級汽車供應(yīng)商）普遍采用級聯(lián)技術(shù)，在4D產(chǎn)品量產(chǎn)方面走在前列，主要為Arbe、博世、大陸、海拉等，新進(jìn)入廠商或依托專用芯片組和虛擬孔徑方案實現(xiàn)換道超車，如Arbe產(chǎn)品通道數(shù)具備較強(qiáng)競爭力。國內(nèi)主要整機(jī)廠商包括經(jīng)緯恒潤、威孚高科、華域汽車、森思泰克等。

▲毫米波雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈

毫米波雷達(dá)優(yōu)劣勢

毫米波雷達(dá)不受天氣影響，即使是惡劣天氣和光照情況下也能正常工作，穿透煙霧、雨雪、灰塵能力強(qiáng)，具有全天候、全天時的工作特性，且探測距離遠(yuǎn)、精度較高，被廣泛用于車載距離探測，具體應(yīng)用包括自適應(yīng)巡航、碰撞預(yù)警、自動緊急制動、盲區(qū)探測等。

但其無法識別物體顏色，視場角較小，需要多個雷達(dá)組合使用，同時對行人的反射波較弱，難以識別。并且對金屬表面非常敏感，一個彎曲的金屬表面會被誤認(rèn)為是一個很大面積的表面，在隧道里效果不佳。未來隨著搭載毫米波雷達(dá)車輛增加，相近頻率的毫米波會相互干擾、降低了信噪比、嚴(yán)重時甚至?xí)估走_(dá)“致盲”。

應(yīng)用場景豐富

車用領(lǐng)域火熱

Arbe預(yù)計2025年自動駕駛領(lǐng)域毫米波雷達(dá)市場規(guī)模達(dá)110億美金。在車用領(lǐng)域，毫米波雷能感知車外的環(huán)境，分為短程、中程、遠(yuǎn)程雷達(dá)，提供盲點(diǎn)識別（BSD）、自適應(yīng)巡航控制（ACC）、自動緊急制動（AEB）等輔助駕駛功能。同時毫米波雷達(dá)還可用于對車內(nèi)人員狀況的感知，包括人員的有無、位置，甚至呼吸速率等生命體征，從而實現(xiàn)及時告警，避免事故發(fā)生。

除了車載雷達(dá)市場，目前的新興市場如家居康養(yǎng)雷達(dá)市場，也處在起量前夕。隨著全屋智能的普及以及人口老齡化的發(fā)展，毫米波雷達(dá)在老人健康監(jiān)護(hù)、家庭安防、體征監(jiān)測等領(lǐng)域也會出現(xiàn)越來越多的應(yīng)用。

發(fā)展趨勢

1、77GHz逐漸成為主流

法規(guī)對智能駕駛安全性要求越來越高，從最開始檢測到前面一輛車，變?yōu)橐髾z測到多個車、行人、自行車等，這要求毫米波雷達(dá)的測速、測距、測角性能都需要大幅提升；而從原理上講77GHz毫米波雷達(dá)在上述三方面性能上都能比24GHz更強(qiáng)，因此77GHz取代24GHz已經(jīng)是大勢所趨。

2、4D毫米波雷達(dá)成智能駕駛熱門應(yīng)用

在智能駕駛感知系統(tǒng)中，單目視覺系統(tǒng)是最為基礎(chǔ)的方案之一，其原理是通過圖像匹配進(jìn)行目標(biāo)識別，并通過目標(biāo)在圖像中的大小估算目標(biāo)距離。這一方案在橫向測距上精準(zhǔn)度較高，但對縱向維度的探測則較弱，且無法對非標(biāo)準(zhǔn)障礙物進(jìn)行判斷，因此智能車企業(yè)大多會選擇增加毫米波雷達(dá)或激光雷達(dá)的融合方案。激光雷達(dá)目前最被國內(nèi)業(yè)界看好，但其成本高、可量產(chǎn)性等問題仍是該方案大規(guī)模落地上車的痛點(diǎn)。在此背景下，頭部零部件企業(yè)對4D毫米波雷達(dá)的開發(fā)進(jìn)程正在提速。

傳統(tǒng)Tier 1（一級汽車供應(yīng)商）廠商在4D產(chǎn)品方面布局較快，大陸、采埃孚、安波福三家均有產(chǎn)品在2022和2023這兩年實現(xiàn)量產(chǎn)。國內(nèi)廠商目前擁有4D毫米波雷達(dá)樣機(jī)的有經(jīng)緯恒潤、威孚高科、聯(lián)合光電等。

近年來，越來越多的企業(yè)開始布局毫米波雷達(dá)領(lǐng)域，截至2022年9月底，我國毫米波雷達(dá)供應(yīng)商約有200余家。行業(yè)廣闊的前景正不斷吸引新入局者加入毫米波雷達(dá)賽道競爭中，在企業(yè)的不斷發(fā)力下，我們相信國產(chǎn)化替代進(jìn)程將逐步加快！

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審核編輯 黃宇