毫米波作為一種非接觸式傳感技術(shù)，可用于檢測物體，并提供物體的距離、速度和角度信息。其工作頻譜范圍為 30GHz 至 300GHz，具有較小的波長，因此可以提供亞毫米的測距精度。此外，毫米波能夠穿透塑料、墻板和衣服等特定材料，并且不受雨、霧、灰塵和雪等環(huán)境條件的影響。在5G時代，毫米波則被提到重要的位置。毫米波雷達傳感器使用毫米 (mm) 范圍的波長發(fā)送信號，作為唯一可以“全天候全天時”工作的傳感器，毫米波雷達是不可或缺的核心傳感器之一！

毫米波雷達是什么？又有何厲害之處，有那些牛的企業(yè)在主攻這個領(lǐng)域呢？智芯界通過匯整資料、訪談行業(yè)內(nèi)技術(shù)專家，梳理毫米波雷達全產(chǎn)業(yè)鏈分析，供各位讀者參閱。

毫米波雷達是什么，有什么特點？

毫米波雷達，是指工作在波長1~10mm（對應(yīng)的頻率范圍為30~300GHz）毫米波頻段的雷達。如下圖，其波長位于微波與遠紅外波相交疊的波長范圍，因此兼有微波制導(dǎo)和光電制導(dǎo)的優(yōu)點，同時也有自己獨特的性質(zhì)。其理論和技術(shù)分別是微波向高頻的延伸和光波向低頻的發(fā)展。

圖片來源：CSDN

根據(jù)波的傳播理論，頻率越高，波長越短，分辨率越高，但在傳播過程的損耗也越大，傳輸距離越短；相對地，頻率越低，波長越長，繞射能力越強，傳輸距離越遠。所以與微波相比，毫米波的分辨率高、指向性好、探測性能好。與紅外相比，毫米波的大氣衰減小、對煙霧灰塵具有更好的穿透性、受天氣影響小。這些特質(zhì)決定了毫米波雷達具有全天時全天候的工作能力。

毫米波雷達的特點

那么其檢測原理又是怎樣的呢？

毫米波雷達通過向外發(fā)射信號并接收目標反射信號，根據(jù)收發(fā)的時間差測得目標的位置數(shù)據(jù)和相對距離，計算出相對速度，根據(jù)探知物體信息進行目標追蹤和識別分類。

雷達監(jiān)測原理，圖片來源：CSDN

接下來讓我們來看看國內(nèi)毫米波雷達的發(fā)展歷程：

發(fā)展萌芽期：20世紀40年代，毫米波雷達開始出現(xiàn)；早期其研究應(yīng)用主要集中在汽車領(lǐng)域，但由于體積龐大、價格昂貴等原因，發(fā)展一度陷入停滯；80年代初，毫米波雷達首先應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，后期，歐洲也在“歐洲高效安全交通系統(tǒng)計劃”指導(dǎo)下開啟了對車載毫米波雷達的重新研制；

開發(fā)期：20世紀90年代，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，使得產(chǎn)品小型化、集成化成了可能，雷達開發(fā)進程開始提速。1999年，奔馳S級轎車率先采用77GHz毫米波雷達實現(xiàn)自適應(yīng)巡航功能；

實用化到普及期：21世紀，隨著汽車市場需求增長，產(chǎn)業(yè)進入蓬勃發(fā)展階段。2013年，國外24GHz雷達進入中國市場，77GHz對中采取技術(shù)封鎖。3年后，國產(chǎn)24GHz開始實現(xiàn)量產(chǎn)，77GHz雷達進入樣機階段，未來將會繼續(xù)加快滲透。

毫米波雷達的發(fā)展歷程，資料來源：蓋世汽車研究院

在毫米波雷達中，我們通常聽到的24GHz、77GHz是什么意思呢？

24GHz頻段

我們感興趣的頻段見圖，24.0GHz到24.25GHz的頻段是窄帶(NB)，帶寬為250MHz，常用于工業(yè)、科學和醫(yī)學方面。其中，24GHz頻帶還包括一個帶寬為5GHz的超寬帶(UWB)。

在短程雷達中，24GHz頻段的NB和UWB雷達已經(jīng)應(yīng)用于傳統(tǒng)的汽車傳感器上。通常NB雷達可以完成盲點檢測等簡單應(yīng)用，但在大多數(shù)情況下包括超短距離的情況下，由于高頻分辨率的需求，需要使用UWB雷達。

但是由于歐洲電信標準化協(xié)會(ETSI)和聯(lián)邦通信委員會(FCC)制定的頻譜規(guī)則和標準，UWB頻段將很快被逐步淘汰。2022年1月1日以后，UWB頻段將無法在歐洲和美國使用，只有窄帶ISM頻段可以長期使用。

24GHz頻段缺乏寬帶寬，再加上新興雷達應(yīng)用中對更高性能的需求，使得24GHz頻段對新興雷達沒有吸引力，尤其是在當前對自動停車和全景視圖感興趣的汽車領(lǐng)域。

77GHz頻段

反觀77GHz頻段，其中76-77GHz頻段可用于遠程車載雷達，并且該頻段有等效同性各向輻射功率(EIRP)的優(yōu)勢，可控制前端遠程雷達，例如自適應(yīng)巡航控制。

該頻段在日本和歐洲可用于交通基礎(chǔ)設(shè)施中的雷達系統(tǒng)，可以完成車輛計數(shù)、交通阻塞、事故檢測、車速測量和通過檢測車輛激活交通燈等任務(wù)。77-81GHz短程雷達(SRR)頻段是新加入的頻段。

這個頻段也在全球監(jiān)管和行業(yè)采用情況方面都獲得了顯著的吸引力。同時，該頻段可提供高達4GHz的寬掃描帶寬，顯著提高了距離分辨率（雷達傳感器能夠分離兩個相鄰物體的能力）和精度（測量單個目標時的精確度），非常適合需要高范圍分辨率(HRR)的應(yīng)用。

較高射頻頻率的主要優(yōu)勢之一就是傳感器尺寸可以更小。對于相同的天線視場和增益，77GHz天線陣列的尺寸可以在X和Y維度上減小約3倍(見圖)。這種尺寸上的縮減在汽車上非常有用，主要體現(xiàn)在汽車周圍的應(yīng)用(包括需要安裝近距離傳感器的門和后備箱)和車內(nèi)的應(yīng)用。

在工業(yè)流體水平線傳感方面，較高的射頻頻率可以為相同尺寸的天線和傳感器提供更窄的波束。如圖所示，較窄的光束可以減小來自水箱側(cè)面的不需要的反射以及箱內(nèi)的其他障礙物的干擾，從而獲得更高準確的測量結(jié)果。此外，對于同等寬的波束，射頻頻率越高，傳感器的尺寸越小，更加易于安裝。

24GHz毫米波雷達目前仍是出貨量最大的類型。在汽車領(lǐng)域，隨著技術(shù)進步與成本下降，再加上性能上的優(yōu)勢，77GHz雷達有逐漸替代24GHz雷達的趨勢，最明顯的是近幾年用于LCA/RCTA的77GHz雷達出貨量出現(xiàn)了顯著上升的趨勢。但在重性價比的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域及工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，24GHz仍然是未來較長時間內(nèi)的主要出貨類型。

我們聽到的砷化鎵、鍺硅、CMOS工藝又是什么意思呢？

毫米波雷達技術(shù)的工藝從1990~2007年的砷化鎵工藝，到2007~2017年的鍺硅工藝，再到2017至今的CMOS工藝，高集成的CMOS工藝的爆發(fā)期已然到來。

砷化鎵工藝十分小眾，目前77GHz等高頻雷達存在鍺硅制程和CMOS制程兩種體系。以SiGe工藝為主，技術(shù)成熟，但集成度較低，新興的CMOS工藝可將不同模塊集成到單芯片上，集成度較高，但還處在早期。

基于砷化鎵工藝的毫米波雷達

1990年初用的是砷化鎵(GaAs)工藝，他的最大特點是速度快。但在砷化鎵的毫米波雷達當中，前端芯片的比例非常重，占整個成本的40%，造價非常昂貴，而且它的功能集成度低，這導(dǎo)致半導(dǎo)體廠家都不愿意運用這種工藝制造雷達。

Normalized Unit Cost：1

基于鍺硅(SiGe)工藝的毫米波雷達

從2007年開始毫米波雷達的市場滲透率開始有了質(zhì)的飛躍，目前鍺硅制程在24GHz和77GHz毫米波雷達中有著廣泛的使用。

SiGe工藝最早是由IBM于1998年推出的量產(chǎn)方案，之后便廣泛用于無線通信IC制程技術(shù)之一，也是目前較高端車型中普遍采用的量產(chǎn)77GHz毫米波雷達。

它主要的優(yōu)勢在于噪聲低，動態(tài)范圍大，且制程成熟，既擁有硅工藝的集成度、良率和成本優(yōu)勢，又具備第3到第5類半導(dǎo)體（如砷化鎵（GaAs）和磷化銦（InP））在速度方面的優(yōu)點。只需要2到5顆MMICs和1到2顆BBICs，成本相對砷化鎵工藝來講也下降了50%，同時射頻芯片部分的比例也降到了36%左右。

Normalized Unit Cost：0.5

基于CMOS工藝的毫米波雷達

CMOS制程，是77GHz雷達的后起之秀。相對于SiGe而言，CMOS整體造價又下降了40%，其次CMOS的集成度非常高，所以RF前端芯片占比也下降了。整個雷達模塊設(shè)計的復(fù)雜度和難度的降低，也加速了整個設(shè)計開發(fā)的時間周期。

Normalized Unit Cost：0.3

而在研發(fā)生產(chǎn)過程中，CMOS工藝研發(fā)的難點一個是在CMOS本身能承受的功率較少，在低功率下要保證距離范圍的覆蓋需要一些技術(shù)手段。另一個就是CMOS噪聲較大，需要在硬件設(shè)計和降噪算法上多下功夫?；贑MOS工藝的77GHz雷達進入市場時間較短，性能優(yōu)化空間還非常大，國內(nèi)廠商在CMOS上做更多的技術(shù)積累，有利于提高未來的市場競爭力。

但目前對于國產(chǎn)廠商來說，雷達使用的高頻電路和處理器芯片依賴國外大廠，小廠商在訂單量較少的情況下，更難以壓低單價。目前國內(nèi)想做77GHz CMOS的廠商，可以嘗試可塑性較強的芯片方案，讓不同產(chǎn)品線能用相同的芯片方案，增加單量，壓低單價，從而獲取對77GHz CMOS 方案選擇的主動權(quán)，以確保自身技術(shù)發(fā)展的方向符合行業(yè)大趨勢。

毫米波雷達元器件的市場格局

毫米波雷達的性能指標，通常有探測距離、分辨率等，而決定這些指標優(yōu)劣的，是毫米波雷達內(nèi)部的天線、射頻、基帶以及控制處理部分。其中射頻的技術(shù)難度較高，而毫米波雷達射頻前端MMIC芯片以及天線PCB板則是毫米波雷達的硬件核心。

圖片來源：CSDN

芯片（MMIC）

毫米波雷達的核心芯片來自國外廠商，幾乎被他們壟斷。從毫米波雷達芯片國內(nèi)外企業(yè)的市場占有率來看，目前國際市場主要被恩智浦（NXP）、英飛凌、德州儀器（TI）等芯片設(shè)計公司占據(jù)。

毫米波芯片是涉及學科范圍非常廣的高難度工程，國內(nèi)的毫米波雷達芯片業(yè)目前還未形成規(guī)模。

在以下三個方面還與國外大公司有一定的差距：

●在工藝流程上與國外還有一定差距；

●芯片核心技術(shù)積累少，創(chuàng)新應(yīng)用基本由國外巨頭引領(lǐng)；

●差異化產(chǎn)品創(chuàng)新、品牌信譽度還有待進一步提升。

隨著我國集成電路產(chǎn)業(yè)化進程的加快，國內(nèi)芯片設(shè)計企業(yè)已經(jīng)開始布局毫米波雷達領(lǐng)域。

清華大學、清能華波等單位在毫米波雷達芯片領(lǐng)域有著深厚的積累，東南大學毫米波國家重點實驗室已完成8mm波段混頻器、倍頻器、開關(guān)、放大器等單功能芯片的研制，目前正在開展單片接收/發(fā)射前端的設(shè)計與研制；國內(nèi)24GHz/77GHz MMIC關(guān)鍵技術(shù)也在不斷獲得突破，其中由意行半導(dǎo)體自主研發(fā)的24GHz SiGe雷達射頻前端MMIC套片，率先實現(xiàn)了國內(nèi)該領(lǐng)域零的突破，現(xiàn)已實現(xiàn)量產(chǎn)和供貨。2017年，加特蘭微電子還發(fā)布了其國內(nèi)首款77GHz CMOS車載毫米波雷達收發(fā)芯片。南京米勒也正在研發(fā)雷達MMIC。

長期以來，在國家項目、企業(yè)合作和社會資本的通力支持下，部分企業(yè)已經(jīng)完成了毫米波雷達全集成核心芯片的研發(fā)，并逐步進入產(chǎn)業(yè)化進程，毫米波雷達核心芯片將會在未來3到5年之內(nèi)逐步實現(xiàn)部分自主可控。

雷達天線高頻PCB

毫米波雷達天線的主流方案是微帶陣列。77GHz雷達的大范圍運用將帶來相應(yīng)高頻PCB板的巨大需求。

雷達拆解示意圖，圖片源自網(wǎng)絡(luò)

天線陣列，圖片源自網(wǎng)絡(luò)

PCB天線的性能對于這些雷達系統(tǒng)來說至關(guān)重要，它們需要向目標發(fā)射并幾乎瞬間接收反射信號。關(guān)鍵的微帶天線性能參數(shù)包括增益，方向性和效率，低損耗電路材料對于獲得良好的PCB天線性能至關(guān)重要。 PCB天線的長期可靠性也非常重要，因為這些緊湊型天線及其高頻收發(fā)電路同時還必須可持續(xù)不間斷地工作，并能在更具挑戰(zhàn)性的操作環(huán)境上可靠地運行。

目前雷達天線高頻PCB板由滬電股份（大陸和博世的PCB板材供應(yīng)商）、羅杰斯(Rogers)、Isola、施瓦茨（Schweizer）等少數(shù)公司掌握。滬電股份也先后收購了Schweizer 19.74%的股權(quán)，展開了深度合作，相信未來將能填補國產(chǎn)毫米波雷達天線PCB板的空白。

總的來說，美國、歐洲和日本在雷達技術(shù)和研究方面處于領(lǐng)先地位，國內(nèi)的技術(shù)還有較大的發(fā)展空間。

說到這，那么國內(nèi)外的主要毫米波供應(yīng)商有哪些呢？

國外主要毫米波供應(yīng)商

（據(jù)公開資料整理）

德國博世（Bosch）集團，在全球毫米波雷達供應(yīng)商排行榜上高居第一，主要提供長距雷達和中距雷達。Bosch的毫米波雷達主要以77GHz為主。

德國大陸（Continental）集團與毫米波雷達領(lǐng)域與博世并駕駛齊驅(qū)，兩家公司毫米波雷達的市場份額超過40%。大陸集團在毫米波雷達產(chǎn)品方面既有24GHz也有77GHz，是戴姆勒集團 77G 毫米波雷達的主要供應(yīng)商，產(chǎn)品系列包括 ARS300，ARS400，SRR200 三種。

德國海拉（Hella）集團是24GHz毫米波雷達傳感器領(lǐng)域的重要力量，早在2005年，海拉就將其第一代24GHz毫米波雷達傳感器投入批量生產(chǎn)。該類型雷達是輔助駕駛系統(tǒng)的重要傳感設(shè)備，具備探測距離遠、精度高且低成本等特點。

德爾福（Delphi）是全球領(lǐng)先的汽車與汽車電子零部件及系統(tǒng)技術(shù)供應(yīng)商。其毫米波雷達以77GHz為主，采用較為傳統(tǒng)的硬件方案，成本較高，性能不俗。

奧托立夫（Autoliv）是一家瑞典企業(yè)，在主動安全電子市場細分為三個部分：剎車系統(tǒng)(Braking)，主動安全系統(tǒng)(包括雷達、LIDA、攝像頭、ECU、駕駛輔助、駕駛員監(jiān)測等)，約束控制和感知。奧托立夫同時提供24G和77G毫米波雷達產(chǎn)品。

美國傲酷（Oculii）公司是一家提供毫米波雷達及其解決方案的公司，在全球首創(chuàng)了車載4D雷達及高清點云成像雷達。2015年下半年，傲酷推出了世界上第一款商用的24G 4D雷達，針對智能交通應(yīng)用。2017年下半年，傲酷又推出了77G的4D雷達。接下來準備在國內(nèi)進行大規(guī)模車規(guī)量產(chǎn)。由于采用了TI的CMOS單芯片解決方案，其77G 4D雷達可以做到火柴盒大小，是ABCD雷達的一半大小。

國內(nèi)主要毫米波供應(yīng)商

（據(jù)公開資料整理）

面向更為廣闊的市場，國內(nèi)毫米波雷達行業(yè)的新興勢力也在不斷冒頭，他們甚至帶來了更為先進、更加適應(yīng)未來發(fā)展的毫米波雷達產(chǎn)品。

中國第一批做毫米波雷達的創(chuàng)業(yè)企業(yè)，大多都成立在2014-2016這幾年，團隊往往是科研背景、軍工背景、或供應(yīng)商跳槽創(chuàng)業(yè)背景。目前，行易道、森斯泰克等企業(yè)已經(jīng)逐步實現(xiàn)77GHz毫米波雷達的量產(chǎn)，開始和國內(nèi)整車廠展開合作，并占有了部分的國內(nèi)市場份額。

加特蘭微電子（77GHz）致力于應(yīng)用在汽車輔助及自動駕駛、安檢成像、智能家居等領(lǐng)域的77GHz CMOS工藝毫米波雷達芯片的研發(fā)。2017年，該公司發(fā)布了第一代77GHz毫米波雷達射頻單芯片。2019年3月，發(fā)布第二代CMOS毫米波雷達芯片SoC-ALPS系列。Alps系列芯片集成了高速ADC、完整的雷達信號處理baseband以及高性能的CPU核。目前，加特蘭微電子在全球已與90多家客戶展開合作

上海矽杰微電子（24GHz）前身是上海微技術(shù)工業(yè)研究院的RFIC部門，2016年開始獨立運營。近日，該公司已經(jīng)開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高度集成24GHz毫米波雷達收發(fā)機SoC SRK2401，該芯片同時集成了帶調(diào)制功能的小數(shù)分頻鎖相環(huán)、兩個發(fā)射通道和四個接收通道的24GHz雷達SOC芯片，支持FSK、FMCW、LMFSK等多種調(diào)制模式，其射頻性能達到了國際領(lǐng)先。

北京行易道（77GHz）創(chuàng)立于2014年，創(chuàng)始人趙捷是中科院電子所的博士，創(chuàng)業(yè)前在中科院電子所從事雷達技術(shù)開發(fā)。2015 年 9 月，行易道成功自主開發(fā)了第二代 77GHz 毫米波雷達樣品?，F(xiàn)行易道已經(jīng)研發(fā)出國內(nèi)首個民用 77GHz 汽車雷達以及基于 SAR 的 79GHz 汽車雷達 ，其中非常貼近主流市場的 77GHz 中近程雷達開始量產(chǎn)，77GHz防撞雷達已經(jīng)裝配在北汽的無人車上，是我國第一家和主機廠合作的毫米波雷達公司。

廈門意行半導(dǎo)體成立于2010年，是國內(nèi)最早從事民用毫米波雷達射頻前端集成電路產(chǎn)品開發(fā)及提供雷達解決方案的企業(yè)。2018年11月意行半導(dǎo)體正式發(fā)布了一顆24GHz、一發(fā)四收、收發(fā)一體的毫米波雷達單芯片SG24TR14 MMIC。目前，該公司已經(jīng)量產(chǎn)SG24T1/SG24R1套片和SG24TR12一發(fā)兩收集成單芯片，產(chǎn)品在車載產(chǎn)業(yè)、無人機、智能交通、安防以及消費電子等多個產(chǎn)業(yè)有較好的應(yīng)用。

深圳安智杰科技（24GHz，77GHz）是一家以毫米波雷達傳感器為核心產(chǎn)品，專注于傳感器智慧化應(yīng)用的高科技公司。作為中國本土最早擁有毫米波雷達傳感器核心研發(fā)技術(shù)、完整設(shè)計能力和經(jīng)驗數(shù)據(jù)累積的公司之一，安智杰在2018年成功研制出自動駕駛L3-L4毫米波雷達，國內(nèi)領(lǐng)先的77GHz系列產(chǎn)品以及高性價比24GHz產(chǎn)品，并獲得諸多技術(shù)專利認證。

杭州智波科技（24GHz，77GHz）由幾位德國海歸博士在2015年底創(chuàng)立，專注于研發(fā)高級駕駛輔助系統(tǒng)及無人駕駛系統(tǒng)中的核心器件，是國內(nèi)獨家掌握車載毫米波雷達整套核心技術(shù)的公司。公司的主要產(chǎn)品有車載77GHz毫米波防撞雷達，79GHz高分辨率雷達、車載24GHz盲點雷達、無人機測高雷達和避障雷達。

蕪湖森思泰克（24GHz、77GHz、79GHz）是一家成立于2015年的毫米波雷達公司，產(chǎn)品涵蓋安防、交通、無人機以及汽車。公司主創(chuàng)始人秦屹博士在英國從事雷達研發(fā)和制造十余年，2013年回國創(chuàng)業(yè)，團隊中90%以上為碩士以上學歷，80%具有軍工背景。在車載雷達領(lǐng)域，其中24Ghz的側(cè)后向雷達已經(jīng)拿到自主乘用車品牌長豐獵豹的前裝訂單，且已于?？低暤冉⒘藨?zhàn)略合作關(guān)系。

江蘇微遠芯微系統(tǒng)2015年12月成立，主要從事毫米波雷達的芯片及微系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)，具備全部的毫米波單芯片設(shè)計能力，具備芯片設(shè)計及相關(guān)信號處理的足夠的技術(shù)積累和相關(guān)IP。該公司與華天科技(昆山)電子合作開發(fā)的毫米波雷達芯片硅基扇出型封裝獲得成功，其產(chǎn)品封裝良率大于98%，已進入小批量生產(chǎn)階段。

毫米波雷達應(yīng)用前景展望

20世紀80年代以來，隨著對毫米波系統(tǒng)需求的增長，毫米波技術(shù)在研制發(fā)射機、接收機、天線以及毫米波器件等方面有了重大突破，毫米波雷達進入了各種應(yīng)用的新階段。

2017年中國毫米波雷達市場規(guī)模約為13.4億元，到2021年預(yù)計能達到96.7億元，2016-2021年均增長率約為70.6%。

圖片來源：CSDN

除了汽車毫米波雷達方向，近幾年，其在5G通信、安防和天線等領(lǐng)域有大量的應(yīng)用。

5G與毫米波

由于在過去毫米波缺乏市場實際需求，而且存在傳播損耗大、覆蓋范圍小、元件造價高等問題，毫米波并未得到廣泛應(yīng)用。但在5G時代，毫米波則被提到重要的位置。

過去幾十年十年，技術(shù)的進步使毫米波得以廣泛使用，以應(yīng)對低頻和高速通信的挑戰(zhàn)。

從1980年代的1G到2020年代的5G，通信技術(shù)從1G到5G的演進已經(jīng)花費了近五十年的時間。 在微波頻率下數(shù)據(jù)速率限制為小于1 Gbit / s的情況下，實現(xiàn)了高達10 Gbit / s（千兆位每秒）的數(shù)據(jù)速率的可能性，增加了毫米波在汽車雷達解決方案中的應(yīng)用， 快速點對點通信（WLAN和寬帶訪問），流傳輸高分辨率視頻，承載大量數(shù)據(jù)，移動和無線網(wǎng)絡(luò)。

圖片來源：micro wave journal

現(xiàn)在，許多制造商正在生產(chǎn)可以處理毫米波的組件，并且半導(dǎo)體技術(shù)能夠以高達90 GHz的頻率運行，特別是在V波段（57至66 GHz）和E波段（71至86 GHz）應(yīng)用中 。60 GHz（從57到64 GHz的V波段）無執(zhí)照的工業(yè)科學醫(yī)學（ISM）波段引起了很多關(guān)注，特別是對于短距離無線技術(shù)，包括IEEE 802.11ad WiGig（無線千兆位）技術(shù)和WirelessHD。 WiGig技術(shù)基于60 GHz頻譜，使設(shè)備能夠以高達8Gbit / S的高數(shù)據(jù)速率在短距離（約10米的距離）內(nèi)進行通信。

5G毫米波能夠?qū)崿F(xiàn)很多4G無法提供的業(yè)務(wù)，擴大了5G的應(yīng)用范圍和發(fā)展空間。借助毫米波的優(yōu)勢，5G時代將有很多4G無法支撐的業(yè)務(wù)得以落地實現(xiàn)，比如VR/AR、高清視頻、自動駕駛、短距離雷達探測、密集城區(qū)信息服務(wù)、工廠自動化控制、遠程醫(yī)療等，大大拓展了5G的應(yīng)用范圍和發(fā)展空間。

汽車與毫米波雷達

根據(jù)IHS的數(shù)據(jù)，毫米波/微波雷達+攝像頭在汽車防撞傳感器中占比達到了70%。

Plunkeet Research預(yù)測，到2020年全球汽車毫米波雷達將近7000萬個，我國車載毫米波雷達的市場規(guī)模有望達到400億元，2015-2020年的年均復(fù)合增速約為24%。這是一個巨大的市場。

圖片來源網(wǎng)絡(luò)

但目前，國際上車載毫米波雷達的重要玩家主要是博世、大陸、德爾福、海拉這些大的 Tier 1 廠商，一般的小型硬件供應(yīng)商，在芯片供應(yīng)商面前議價能力較低，首先在成本上就已經(jīng)喪失與第一梯隊競爭的優(yōu)勢。降低芯片成本，也正是其重要訴求所在。

車載毫米波雷達產(chǎn)業(yè)全景圖，圖片來源：蓋世汽車研究院

安防與毫米波雷達

毫米波雷達作用于安防是最近新興的技術(shù)，原理是電磁波由發(fā)射機通過雷達天線發(fā)射，遇到障礙物反射，再由接收機接收。根據(jù)收發(fā)之間的時間差測得目標的位置數(shù)據(jù)。

新型毫米波安防雷達采FMCW技術(shù)，實現(xiàn)了對監(jiān)測區(qū)內(nèi)空間無任何間斷全程覆蓋，具有體積小、重量輕、可靠性高以及距離盲區(qū)小、無速度盲點、高距離分辨力、良好的抗干擾性能等優(yōu)點。與紅外對射系統(tǒng)相比，安防雷達提供的是一個具有一定高度和厚度的連續(xù)的毫米波雷達墻，沒有鉆越和跳越的可能。與線纜型系統(tǒng)相比，安防雷達不僅能對侵入目標進行定位，而且可以獲取監(jiān)控場景內(nèi)移動物體的速度、方向、距離、角度信息，24小時無間隙監(jiān)控。與具有同步變焦激光補光燈的高速球型攝像機配合，可以實現(xiàn)目標跟蹤，不僅可以立即定位入侵點位，而且能夠獲得很好的圖像信息，便于安保人員做出快速響應(yīng)，從而避免事故發(fā)生。

毫米波雷達的優(yōu)勢在于，單臺雷達可以實現(xiàn)360°區(qū)域覆蓋，任何具有一定表面積的物體進入雷達防護區(qū)域，都能夠被探測到，并可以自由劃分防區(qū)，實現(xiàn)提前預(yù)警的目的。目前毫米波雷達探測范圍可達3Km，用于油庫、油田、碼頭等擁有較大場地的企業(yè)安防系統(tǒng)，優(yōu)勢明顯。

圖片來源：工控網(wǎng)

近年來，毫米波雷達在安防系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸增多，特別是周界安防領(lǐng)域。

安防雷達是安防市場上興起的一種新的技術(shù)手段，目前雷達探測在國內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用，結(jié)合云臺高清數(shù)字監(jiān)控、高端周界安防需求市場提供了更加高效的解決方案。在機場、港口、油井油田、電力電網(wǎng)、鐵路交通、監(jiān)獄哨所等高端周界警戒安防市場已有成熟廣泛的應(yīng)用，在更多的民用市場中，雷達探測安防有著廣泛的市場前景。

以機場為例，國外已經(jīng)有幾十個機場安裝了基于毫米波雷達的周界安防系統(tǒng)。國內(nèi)接受過毫米波雷達安防系統(tǒng)測試的機場有 3 個，分別是北京平谷金海湖機場、承德平泉黑山口機場和西安咸陽國際機場，深圳寶安機場正在進行測試。測試的內(nèi)容有，周界入侵探測、跑道入侵探測、危險區(qū)域報警、車輛超速報警、車輛逆行 報警等。

未來，毫米波雷達的“神眼”將是安防系統(tǒng)又一利器，為安防領(lǐng)域再添一道 技術(shù)屏障。

毫米波與天線

1）喇叭天線

角錐形喇叭一般的開口波導(dǎo)可以輻射電磁波，但由于口徑較小，輻射效率和增益較低。如果將金屬波導(dǎo)開口逐漸擴大、延伸，就形成了喇叭天線。喇叭天線因其結(jié)構(gòu)簡單、頻帶較寬、易于制造和方便調(diào)整等特點，而被廣泛應(yīng)用于微波和毫米波段。在毫米波治療儀中也普遍采用。

2）微帶天線

微帶天線或印刷天線在最早是在厘米波段得到廣泛應(yīng)用，隨后擴展到毫米波段。這類擴展并不是按波長成比例的縮尺，不是完全的仿效，而是有著新的概念和新發(fā)展。

但是毫米波微帶天線有兩個關(guān)鍵問題，一是傳輸線的損耗變大，二是尺寸公差變得很嚴格。

3）縫隙天線

這類天線是電磁波沿著開放式結(jié)構(gòu)傳輸時由于一些不連續(xù)結(jié)構(gòu)而輻射能量的，所以叫縫隙天線。

未來走向：毫米波雷達不可或缺

“毫米波雷達是不可或缺的。隨著人類技術(shù)的更新?lián)Q代，各個零部件會發(fā)生各種各樣的革命和提升，但是雷達這種形式不會消失，這種傳感器的能力和需求也不會消失?！?/strong>行易道科技創(chuàng)始人兼CEO趙捷在10月26日召開的2019全球出行大會上接受包括億歐汽車在內(nèi)的小范圍媒體采訪時如是說。

圖片來源網(wǎng)絡(luò)

放眼全世界整個產(chǎn)業(yè)，在技術(shù)上，國內(nèi)與國外還相差較遠，但隨著5G時代的到來，毫米波雷達技術(shù)已經(jīng)逐漸枝繁葉茂，甚至業(yè)界已經(jīng)在研究頻率更高的 6G 了，毫米波雷達的應(yīng)用會越來越廣泛，已然成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用落地繞不開的獨木橋。

我們已經(jīng)看到，國內(nèi)已經(jīng)開始百花齊放，不斷涌現(xiàn)出這個領(lǐng)域的獨角獸企業(yè)，我們也更加有理由相信困難真的不能阻礙創(chuàng)新者，只會激發(fā)創(chuàng)新者的動力。

（完）

*免責聲明：本文參考行業(yè)內(nèi)報告資料，經(jīng)智芯界采編匯整，已注明參考資料，文章觀點不代表智芯界立場

資料來源：

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