車載毫米波雷達(dá)77GHz將替代24GHz成為主流

　　為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛和V2X的夢(mèng)想，早在上個(gè)世紀(jì)毫米波雷達(dá)就已經(jīng)用在高檔汽車當(dāng)中，但當(dāng)時(shí)較低的工藝水平和較高的成本影響了毫米波雷達(dá)在汽車智能化中的應(yīng)用和普及。隨著工藝和技術(shù)的提升，體積更小、功耗更低、性能更好、價(jià)格更低的毫米波雷達(dá)又一次展現(xiàn)出在自動(dòng)駕駛汽車應(yīng)用中的重要性。作為汽車ADAS系統(tǒng)的重要傳感器，77GHz毫米波雷達(dá)是否會(huì)替代24GHz成為主流？集成度更高、價(jià)格更有優(yōu)勢(shì)的COMS制程毫米波雷達(dá)何時(shí)才能普及？

　　實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛毫米波雷達(dá)必不可少 77GHz將替代24GHz

　　自動(dòng)駕駛近幾年受到了極大的關(guān)注，但自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)不能一蹴而就。蘇州豪米波技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)白杰教授告訴《華強(qiáng)電子》記者：“如今許多廠商為實(shí)現(xiàn)L5級(jí)（SAE）自動(dòng)駕駛做了不少努力，其實(shí)在80年代就有人開始做V2X，當(dāng)時(shí)希望通過高速公路上的磁引導(dǎo)汽車實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不可行。后來包括奔馳、日產(chǎn)的汽車搭載了毫米波雷達(dá)實(shí)現(xiàn)一些自動(dòng)駕駛的功能，不過單個(gè)毫米波雷達(dá)10萬(wàn)美金的成本讓許多汽車廠商望而卻步。”

　　如今，業(yè)界將自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)寄希望于多傳感器融合。白杰表示多傳感器融合可以分為分布式、集中式以及分布集中式。無(wú)論采用哪種融合方式，需要明白的是，目前汽車中常用的幾類傳感器中，視覺傳感器價(jià)格便宜，但得到的是二維信息，沒有深度信息。激光雷達(dá)受環(huán)境限制較小，精度和準(zhǔn)確度也比較高，不過價(jià)格昂貴。毫米波雷達(dá)具備深度信息可以提供目標(biāo)的距離，通過檢測(cè)其多普勒頻移可將目標(biāo)的速度提取出來，更重要的是相比激光雷達(dá)，毫米波雷達(dá)成本更容易被接受。

　　隨著各國(guó)對(duì)汽車先進(jìn)駕駛輔助（ADAS）主動(dòng)安全法規(guī)要求漸增，汽車安裝的雷達(dá)傳感器數(shù)量也不斷增加，一般來說至少要1長(zhǎng)+4中短共5個(gè)毫米波雷達(dá)，中短毫米波雷達(dá)主要以24GHz為主。對(duì)此，木牛科技技術(shù)總監(jiān)冀連營(yíng)表示：“24GHz毫米波雷達(dá)在BSD（盲區(qū)檢測(cè)）應(yīng)用里稍微多一些，因?yàn)锽SD這個(gè)應(yīng)用主要是提醒駕駛員，不介入控制，所以產(chǎn)品功能性能要求比較低，價(jià)格也更容易被廠商接受。但其實(shí)77GHz還是非常多的，ACC雷達(dá)幾乎都是77GHz。我覺得在這汽車?yán)走_(dá)目前77GHz這個(gè)頻段，24GHz被取代是確定無(wú)疑的，唯一的挑戰(zhàn)就是價(jià)格。”另有業(yè)內(nèi)人士告訴記者，TIer1廠商認(rèn)為24GHz毫米波雷達(dá)只是一種過渡的解決方案，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，77GHz才是主流。

　　77GHz毫米波雷達(dá)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)多 中小廠商仍以24GHz為主

　　至于77GHz毫米波雷達(dá)為何能成為未來主流，湖南納雷科技有限公司總經(jīng)理周坤明表示：“在汽車所需毫米波雷達(dá)數(shù)量增加的背景下，需要體積更小、功耗更低、價(jià)格更低的毫米波雷達(dá)。從應(yīng)用上開看，24GHz毫米波雷達(dá)主要應(yīng)用于側(cè)向，探測(cè)距離在50-70米之間，77GHz則主要應(yīng)用于前向，探測(cè)距離在150-250米之間。兩種頻段的雷達(dá)內(nèi)部系統(tǒng)和信號(hào)處理檢測(cè)方法一致，主要區(qū)別為硬件差異，前端單片集成電路MMIC和雷達(dá)天線高頻PCB板是毫米波雷達(dá)的硬件核心。77GHz最大的優(yōu)勢(shì)是天線是24GHz的三分之一，同樣的體積可以做更多的通道，識(shí)別精度也更高，穿透能力也更強(qiáng)。”

　　77GHz毫米波雷達(dá)優(yōu)勢(shì)明顯，設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)同樣顯而易見。冀連營(yíng)表示：“77GHz 的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)體現(xiàn)在多個(gè)方面，比如天線，傳統(tǒng)24GHz的天線只需要250MHz帶寬，當(dāng)前這一代77GHz天線大多數(shù)都有600MHz左右?guī)挘乱淮?9GHz有4GHz帶寬，寬帶天線設(shè)計(jì)難度更大。另外77GHz頻率更高，波長(zhǎng)更短，對(duì)于射頻走線，天線饋線都要求更高。另外，24GHz的PCB走線還能打孔，77GHz就不行了。PCB制版對(duì)于廠家工藝控制能力，比如銅厚，線寬的容差要求都更高。數(shù)字方面，77GHz普遍使用更復(fù)雜的處理算法，比如MIMO、多維FFT算法等，也和24GHz不一樣。”有業(yè)內(nèi)人士也告訴記者：“77GHz想要替代24GHz做中短距離雷達(dá)的挑戰(zhàn)在于波束寬帶小，在短距離內(nèi)，覆蓋范圍不如24GHz雷達(dá)廣，需要技術(shù)突破或者增加雷達(dá)數(shù)量。“

　　周坤明也表示：“要突破77GHz毫米波雷達(dá)，面臨可靠性、高精度和性能三方面的挑戰(zhàn)?？煽啃砸罄走_(dá)極致可靠，能過做到不誤報(bào)、不漏報(bào)、無(wú)虛警。高精度要求角精度誤差在1度以內(nèi)，距離精度1米以內(nèi)并具有高分辨力。應(yīng)用方面的挑戰(zhàn)不僅要滿足無(wú)人系統(tǒng)應(yīng)用、目標(biāo)輸出多種類型，還要適應(yīng)多種應(yīng)用場(chǎng)景。其中，應(yīng)用是突破77GHz的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)77GHz關(guān)鍵硬件設(shè)計(jì)已經(jīng)基本掌握，可以滿足產(chǎn)品的基本應(yīng)用，最關(guān)鍵的是軟實(shí)力還有較大的差異，主要表現(xiàn)在信號(hào)處理、數(shù)據(jù)梳理、關(guān)鍵策略。想要做出77GHz的雷達(dá)樣機(jī)不難，但距離、精度等與國(guó)際先進(jìn)廠商的指標(biāo)相比仍有差距。”

　　不過，即便技術(shù)還有待突破并且目前全球毫米波雷達(dá)市場(chǎng)主要由幾家巨頭所壟斷，但壟斷以及早期居高不下的成本、不能滿足個(gè)性化需求等因素讓許多廠商都看到了77GHz毫米波雷突破的機(jī)會(huì)。周坤明進(jìn)一步表示：“我們的毫米波雷達(dá)將會(huì)避開市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的鋒芒聚焦個(gè)性化，同時(shí)，我們的開發(fā)成本更低也更加理解中國(guó)客戶的需求，在產(chǎn)業(yè)足夠大、毛利率足夠高的77GHz毫米波雷達(dá)藍(lán)海市場(chǎng)，一定會(huì)有機(jī)會(huì)。”

　　77GHz毫米波雷達(dá)確實(shí)是中國(guó)廠商的機(jī)會(huì)，但為了企業(yè)的生存，24GHz可能是中小廠商目前更好的選擇。白杰就表示：“毫米波雷達(dá)從十萬(wàn)美金的價(jià)格降低到如今的100美金左右的價(jià)格用了十多年的時(shí)間，直到2010年毫米波雷達(dá)廠商才能賺錢。這么長(zhǎng)的時(shí)間不能賺錢，企業(yè)的生存會(huì)面臨很大的挑戰(zhàn)，即便現(xiàn)在很火的無(wú)人駕駛，如果沒有資金的持續(xù)投入3年后也將很艱辛。24GHz的產(chǎn)品能夠幫助廠商變現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。我們已經(jīng)量產(chǎn)了24GHz中距毫米波雷達(dá)（80m），也推出了77GHz雷達(dá)相機(jī)一體機(jī)產(chǎn)品。”納雷科技周坤明同樣表示：“我們的毫米波雷達(dá)產(chǎn)品在保證硬件安全和功耗穩(wěn)定的前提下，聚焦個(gè)性化和理解客戶是我們的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)推出了77GHz的產(chǎn)品，但目前以24GHz為主，因?yàn)?4Ghz的產(chǎn)品能幫我們賺錢。”