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ADAS推高毫米波雷达需求,上游企业如何跟进?

导读: 毫米波雷达(Millimeter Wave,MMW)是未来车载主力传感器之一,将和摄像头(Camera)、激光雷达(LiDAR)、超声波传感器一起为高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶汽车“保驾护航”。

随着大众对汽车驾驶安全性、舒适性要求的不断提升,我们正进入一个新兴的“汽车雷达时代”,伴随着很多创新发展、颠覆性技术和新晋厂商。毫米波雷达(Millimeter Wave,MMW)是未来车载主力传感器之一,将和摄像头(Camera)、激光雷达(LiDAR)、超声波传感器一起为高级驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶汽车“保驾护航”。

ADAS推高毫米波雷达需求,上游企业如何跟进?

图1 毫米波雷达、激光雷达、摄像头等传感器在自动驾驶车辆上的“职能”

毫米波雷达是使用工作频段为30~300GHz、毫米波波长为1~10mm的雷达。毫米波的波长介于厘米波和光波之间,因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。与激光雷达相比,目前毫米波雷达技术更加成熟、应用更加广泛、成本更加低廉;与可见光摄像头相比,毫米波雷达的准确性和稳定性更好,价格差距也在不断缩小。尤其是毫米波雷达具有全天候全天时工作特点,无惧雨雪、雾霾、黑夜等恶劣天气,已成为汽车高级辅助驾驶系统(ADAS)可靠性保障不可或缺的传感器。

常见的车载毫米波雷达按工作频率主要有24GHz和77GHz,根据其探测距离范围又可分为:短程毫米波雷达SRR(60米以下)、中程毫米波雷达MRR(100米左右)、长程毫米波雷达LRR(200米以上)。

想要完全实现ADAS各项功能,全方位覆盖汽车周围环境的感测,兼顾性能和成本,会在一辆汽车的前中后安装多颗毫米波雷达,比如满足基本的L3级自动驾驶至少需要5颗毫米波雷达(1长+4短),随着自动驾驶等级的增加,毫米波的数量也是不断增加,到了L5级高级自动驾驶阶段毫米波雷达将增加到10颗以上。“短程+中程+长程”毫米波雷达三者结合一起共同完成自适应巡航(ACC)、自动紧急制动(AEB)、前方/后方碰撞预警(FCW/BCW)、变道辅助(LCA)、盲点检测(BSD)、倒车辅助(BPA)、泊车辅助(PA)等多种ADAS功能。

ADAS推高毫米波雷达需求,上游企业如何跟进?

图2 自动驾驶发展对毫米波雷达的需求

毫米波雷达的技术总的趋势是朝着成本更低、体积更小、功耗更低、集成度更高的方向发展。在雷达芯片技术方面,高集成化的单片微波集成电路(MMIC)成为了主流,在工艺上先是SiGe替代了GaAs,当前正慢慢朝CMOS方向发展。利用CMOS工艺,不仅可将MMIC做得更小,甚至可以与微控制单元(MCU)和数字信号处理(DSP)集成在一起,实现更高的集成度,不仅能显著地降低系统尺寸、功耗和成本,还能嵌入更多的功能。

频段上,因为77GHz比24GHz雷达拥有更好的探测范围和更大的可用带宽,从而在距离分辨率和精度上有大幅提升,另外更小的波长也具有更小的体积和更强的抗干扰能力,正逐渐替代24GHz成为未来的主流。

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