车载毫米波雷达77GHz将替代24GHz成为主流

nowell · 发表于 2019-1-24 10:39

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为了实现自动驾驶和V2X的梦想，早在上个世纪毫米波雷达就已经用在高档汽车当中。
但当时较低的工艺水平和较高的成本影响了毫米波雷达在汽车智能化中的应用和普及。
随着工艺和技术的提升，体积更小、功耗更低、性能更好、价格更低的毫米波雷达又一次展现出在自动驾驶汽车应用中的重要性。
作为汽车ADAS系统的重要传感器，77GHz毫米波雷达是否会替代24GHz成为主流？集成度更高、价格更有优势的COMS制程毫米波雷达何时才能普及？

nowell · 发表于 2019-1-24 10:44

在汽车所需毫米波雷达数量增加的背景下，需要体积更小、功耗更低、价格更低的毫米波雷达。
从应用上看，24GHz毫米波雷达主要应用于侧向，探测距离在50-70米之间；77GHz则主要应用于前向，探测距离在150-250米之间。
两种频段的雷达内部系统和信号处理检测方法一致，主要区别为硬件差异。
前端单片集成电路MMIC和雷达天线高频PCB板是毫米波雷达的硬件核心。
77GHz最大的优势是天线是24GHz的三分之一，同样的体积可以做更多的通道，识别精度也更高，穿透能力也更强。

nowell · 发表于 2019-1-24 10:52

77GHz毫米波雷达优势明显，设计的挑战同样显而易见。
比如天线，传统24GHz的天线只需要250MHz带宽，当前这一代77GHz天线大多数都有600MHz左右带宽，下一代79GHz有4GHz带宽。宽带天线设计难度更大。
另外77GHz频率更高，波长更短，对于射频走线，天线馈线都要求更高。
另外24GHz的PCB走线还能打孔，77GHz就不行了。
PCB制版对于厂家工艺控制能力，比如铜厚、线宽的容差要求都更高。
数字方面，77GHz普遍使用更复杂的处理算法，比如MIMO、多维FFT算法，也和24GHz不一样。

77GHz想要替代24GHz做中短距离雷达的挑战在于波束宽度小，在短距离内覆盖范围不如24GHz雷达广，需要技术突破或者增加雷达数量。

要突破77GHz毫米波雷达面临可靠性、高精度和性能三方面的挑战。可靠性要求雷达极致可靠，能过做到不误报、不漏报、无虚警。高精度要求角精度误差在1度以内，距离精度1米以内并具有高分辨力。

应用方面的挑战不仅要满足无人系统应用、目标输出多种类型，还要适应多种应用场景。其中应用是突破77GHz的关键。国内77GHz关键硬件设计已经基本掌握，可以满足产品的基本应用。
关键的是软实力还有较大的差异：主要表现在信号处理、数据梳理、关键策略。想要做出77GHz的雷达样机不难，但距离、精度等与国际先进厂商的指标相比仍有差距。

nowell · 发表于 2019-1-24 11:33

candygen · 发表于 2019-2-22 17:15

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