国产毫米波雷达未来的发展趋势

高频段的毫米波雷达具备更高的性能、更宽的带宽、更好的分辨率，因此很多业者都作出了这样的预测：在汽车领域，77/79GHz 毫米波雷达将取代 24GHz 毫米波雷达。然而，在这一期的《与非观察室》中我们听到了一些“弦外之音”，77/79GHz 毫米雷达在强劲性能外表下也有诸多短板：传输损耗大、芯片昂贵、易被干扰……

“有些国产 77GHz 雷达的良率连 10%都不到”

大部分和车用毫米波雷达相关的帖子或者文章都会自然而然地去讨论 24GHz 和 77/79GHz 的未来发展，争辩过程中相当一部分人认为 77/79GHz 的替代势头不可阻挡，理由大致为如下几点：

77/79GHz 同时满足高传输功率和宽工作带宽，可以同时做到长距离探测和高距离分辨率；

77/79GHz 在物体分辨率、测速和测距精确度方面相较于 24GHz 有明显优势；

77/79GHz 雷达天线长度仅为 24GHz 的三分之一，让雷达尺寸有效下降；

77/79GHz 雷达的天线比 24GHz 雷达多很多，因此只需要在汽车关键侦测点位上安装极少的数量就可以达到很好的效果。

实际应用中，77/79GHz 雷达的速度分辨率和精度是 24GHz 雷达的 3 倍

除此之外，由于欧洲电信标准化协会（ETSI）和联邦通信委员会（FCC）对 24GHz 频段中 UWB 频段的限制，2022 年 1 月 1 日以后，UWB 频段将无法在欧洲和美国使用，只有窄带 ISM 频段可以长期使用。因此，业者也认为 24GHz 频段缺少带宽。

为此，罗列了目前 77/79GHz 频段毫米波雷达自身待解的一些问题。

首先是市场渗透率的问题。“以目前全球每年 6000 万汽车毫米波雷达的出货量计算，结合一台车一部 77/79GHz 频段毫米波雷达，两部 24GHz 毫米波雷达的比例，那么全球 77/79GHz 频段毫米波雷达一年的出货量差不多 2000 万台，且全球渗透率不到 20%。” 刘洪刚讲到。

聚焦本土市场，他认为 77/79GHz 频段毫米波雷达反映出来的问题更是远不如大部分从业者讲的那么乐观。

首先国内 77GHz 毫米波雷达的渗透率实际上连 5%都不到。目前，77GHz 频段毫米波雷达主要应用于 30 万以上的高端车型，而高端车型相对而言数量就不太多。同时，77GHz 毫米波雷达对于整车厂的要求也很高，但国内很多整机厂都不具备这样的能力，因此需要等待汽车整机厂跟上毫米波雷达厂商的步伐。

其次国内 77GHz 毫米波雷达产业链还比较薄弱，目前在全球范围内 77GHz 毫米波雷达芯片并没有稳定的供应体系。由于 NXP 和博世的雷达芯片并不外卖，因此国内新晋的初创企业和有一定基础的 Tier 1 玩家都是用 TI 的芯片，这导致国内 77GHz 毫米波雷达的同质化竞争非常严重。还有 PCB 板供应的问题，77GHz 毫米波雷达所用的 PCB 板目前国内还没有稳定的产品可以供应，只能采购像罗杰斯这样一线品牌的产品，不仅价格高且供应量上面也有一定的限制。

第三是授权频段问题。目前国家工信部授权的频段只有 76-77GHz，在角雷达领域有重要应用的 77-81GHz 在国内是没有授权的，这极大地限制了 77GHz 毫米波雷达的应用场景。在没有国家授权的情况下，原则上是不能将 77GHz 毫米波雷达装到整机车上。

上述提到的这些问题最终都反馈在产品供应上，举了一个例子，“我曾经了解过一个初创企业做 77GHz 毫米波雷达产品，他们产品的良率连 10%都达不到，只有个位数的百分比。”

在准备访谈的时候，前期也做了一些调研，从产业上下游反馈出的信息来看，24GHz 和 77/79GHz 毫米波雷达在实际应用中算是各司其职。24GHz 毫米波雷达一般安装在汽车侧面和尾部，运用于盲区防撞报警（BSD）、变道辅助（LCA）、开门辅助、倒车防撞报警为主；而 77/79GHz 毫米波雷达可安装在汽车前方或侧方，一般用于前防撞预警、自动巡航（ACC）、智能制动（AEBS）、横向来车预警。

从业者还反馈了一个观点，那就是现阶段 24GHz 毫米波雷达要比 77GHz 毫米波雷达在安装和调试方面更容易且成熟，这个观点在刘洪刚的回答中得到了印证。

“24GHz 雷达目前在汽车的辅助雷达、角雷达这块已经使用得非常成熟，管理规范各个方面都已经是形成了自己的体系，前期有很多的实验数据可以参考。”他讲到。

那么在实际的应用过程中，24GHz 毫米波雷达是否有一些特性是 77/79GHz 毫米波雷达不可替代的呢？

“24GHz 频段毫米波雷达主要安装在整机车的后保险杠位置，大家都知道汽车的外壳为了增加美观，在烤漆中放入了很多金属颗粒，当你选择用 79GHz 雷达作为角雷达时，这些金属颗粒将对 79GHz 雷达产生很强的散射，对其探测的灵敏度产生影响，形成一些虚警误报。” 刘洪刚在回答中说：“而且根据我们自己的使用经验来看，24GHz 毫米波雷达其实在抗雨雪天气方面会比 79GHz 毫米波雷达有更好的稳定性。”

“我个人认为 24GHz 雷达跟 77/79GHz 雷达在未来很长时间之内都应该是共存状态。”这句话是笔者和刘洪刚交流过程中后者给出的结论性观点。

“只有设计能力，没有制造能力，大的整机厂不会采用你的产品”

实则无论是 24GHz 频段的毫米波雷达，还是 77/79GHz 频段的毫米波雷达，本土参与者基本都是初创企业，即便是本土汽车 Tier 1 创立的相关业务部门或者子公司，其历史相较于国际厂商同样是短暂的。

但即便都是新晋玩家，海归派、学院派还有实业转型派创立的初创企业和本土汽车 Tier 1 创立的业务单元之间还是有很大的差异性，这也造就了各自之间不一样的发展前程。

刘洪刚这样点评传统 tier 1 厂商在毫米波雷达领域的竞争力，“他们熟悉汽车产业链，有很好的的渠道资源。但是这些厂商的研发能力，特别是毫米波领域的研发能力比较薄弱。他们中的一些玩家选择整体购买国外的方案，但也面临着与客户磨合过程中的二次开发问题，因此进展有快有慢，很多都不尽如人意。”

谈到本土初创的毫米波雷达企业，他表示：“初创企业的创始人以前大都在这个领域从事相关的研发工作，他们的研发推进速度比较快，且船小好调头。但是初创企业由于会有资金方面的瓶颈，车规级认证和整机厂验厂等行业特殊要求会让很多这类玩家在量产环节掉链子。”

纵观整个半导体产业，别说是初创企业，即便是已经具有规模的成熟企业在晶圆代工产业日益发达的今天都是选择 Fabless 的模式，轻资产、风险低。然而，发现闻颂是一家采用 IDM 模式的毫米波雷达厂商。

刘洪刚解释了此中的原因，“全球毫米波雷达每年出货量在 6-7 千万个的情况下，中国市场基本只在 2-3 百万个量级，在代工厂方面就相当于一个千个或者万个的投产量，这是一个非常小的订单。同时，你并不知道是谁在操作你的产品，很难保证批次和批次之间的一致性。这些都将影响到毫米波雷达产品的稳定性。”

“整机厂要做的一件事情就是验厂，我们是在后端客户的要求下建立了自己的生产线。如果你仅有设计能力而没有制造能力，大的整机厂是不会采用你的产品的，这是一个行业的现实。”他进一步解释到。

当然，要打造一颗车规级毫米波雷达仅仅做到这些还不够，作为 IDM 厂商能够从头到尾把控产品的质量，但是车规级的严要求还是让本土企业在量产过程中充满了“辛酸苦辣”。“大家都认为量产 24GHz 频段毫米波雷达要相对容易一些，但对于一个高规格的产品来说不会有太容易的事情，需要经过严格的产品筛选和可靠性检测。” 刘洪刚说到。

他指出一旦产品能够满足车规级认证和整机厂的个性化要求，国产 24GHz 频段毫米波雷达和国际厂商的产品比有两点优势：

我们离客户更近，可以进行贴身式服务，有更快的技术支持响应速度，以及提供更好的客户培训；

国产毫米波雷达的性价比更高，价格方面基本可以是国际厂商产品价格的一半。

应用领域和产品形势的双重创新

当前，ADAS（高级驾驶辅助系统）和自动驾驶在汽车产业势头旺盛，在一些高端车型 ADAS 已经成为标配。这要求汽车在行驶过程中能够随时来感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航仪地图数据，进行系统的运算与分析。在这样的大背景下，传感器融合是一个明确的方向，比如雷达和视频的融合。

刘洪刚对此说：“目前视频摄像头的成本已经很低，毫米波雷达的成本倒是相对来说高一些。由于像素分辨率比较低，目前毫米波雷达还只能做到点状成像，毫米波雷达成像会是未来一个重要的趋势。”

“先从单个波束或者多个波束的点状成像开始做，未来实现相控阵的扫描成像，然后就可以将视频和成像进行叠加。那么就可以在视频图像识别物体的基础上，赋予这个物体距离和速度的信息，让这个物体更具有立体感。因此，成像雷达传感器和光学传感器融合将打造一个更智能化的感知传感器。不仅应用于自动驾驶领域，在智能安防、智慧社区等领域也有重要应用。”他进一步讲到。

很多时候，我们探讨毫米波雷达的时候都自然而然地将应用领域框定在汽车领域，实际上毫米波雷达的应用范围并非这么局限。毫米波雷达测距原理跟普通雷达一样，把雷达波发出去，然后接收回波，通过发送和接收雷达波的参数来计算目标的各个参数。这样的特性在非汽车领域同样适用。

“根据雷达的角分辨率来判断方向，可以做一些行人或者车辆的运动感知、探测，这验证出很多新的应用场景，包括无人机，以及闻颂正在做的道闸雷达。非汽车领域对于毫米波雷达的要求同样非常高，智能安防领域的客户要求雷达的故障类要非常低，而消费领域的客户则要求要有极低的功耗。目前闻颂在做这方面的创新工作，并得到了很多客户的认可。” 刘洪刚最后说。
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