2016年车载毫米波雷达分析报告
2016年6月出版
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正文目录
1、智能驾驶浪潮下的新风口：车载毫米波雷达国产化 ............................................. 3 1.1、毫米波雷达：未来标配的ADAS主力传感器 ..................................................... 3 1.2、毫米波雷达发展历程：军用先行，车载领域蓬勃发展 ...................................... 5 1.3、车载频段大一统：未来向77GHz融合是大趋势 ................................................ 7 1.4、技术控视点：几个实现车载毫米波雷达的关键技术 ........................................ 10 1.4.1、相控阵雷达技术 ................................................................................................. 10 1.4.2、前端单片微波集成电路（MMIC） .................................................................. 11 1.4.3、雷达天线高频PCB板 ....................................................................................... 11 1.4.4、平板缝隙阵列天线设计 ..................................................................................... 11 1.4.5、多维度探测技术 ................................................................................................. 12 2、车载毫米波雷达行业现状：国外厂商垄断市场，国产化浪潮即将来临 ........... 12 2.1、国外车载毫米波雷达行业现状：呈寡头垄断格局 ............................................ 12 2.2、国内车载毫米波雷达行业现状 ............................................................................ 14 2.3、高端车型已标配车载毫米波雷达 ........................................................................ 15 3、毫米波雷达定位：ADAS核心传感器地位无可替代 ........................................... 16 3.1、无人驾驶未来发展方向：多传感器融合是必然趋势 ........................................ 16 3.2、车载毫米波雷达市场空间：核心传感器地位决定空间大 ................................ 18 3.3、2016年为毫米波雷达国产化元年：关注下半年的并购机会 ........................... 19
图表目录
图表 1：不同波长雷达的主要用途 ....................................................................................... 3 图表 2：毫米波雷达汽车防撞系统原理 ............................................................................... 4 图表 3：毫米波雷达与各类车载传感器的优劣势对比 ....................................................... 5 图表 4：汽车毫米波雷达运用在自主巡航控制系统ACC中 ............................................... 6 图表 5：各大国车载雷达频率分配情况 ............................................................................... 7 图表 6：车载雷达频段全球分配情况 ................................................................................... 7 图表 7：24GHz雷达与77GHz雷达实现功能 ........................................................................ 8 图表 8：博世推出的第四代长距离雷达传感器LRR4 .......................................................... 9 图表 9：毫米波雷达未来发展的趋势 ................................................................................. 10 图表 10：两种毫米波雷达发射技术：单宽波束发射及数字多播束发射 ....................... 12 图表 11：2015全球汽车毫米波雷达主要厂家市场占有率 .............................................. 13 图表 12：目前市场上的毫米波雷达产品 ........................................................................... 13 图表 13：国内毫米波雷达企业进展状况 ........................................................................... 15 图表 14：奔驰最顶级的S级采用4个毫米波雷达 ........................................................... 16 图表 15：部分采用毫米波雷达的车型 ............................................................................... 16 图表 16：谷歌无人驾驶汽车多传感器融合实例 ............................................................... 16 图表 17:美国高速公路安全局对自动驾驶五个阶段的划分 ............................................. 17 图表 18：2016-2020年全球车载毫米波雷达预测 ............................................................ 18 图表 19：2016-2025年国内ADAS传感器行业发展预测 .................................................. 19
毫米波雷达将是未来车载主力传感器，国产化进程将引领技术、人才、资金
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等从传统军工行业向智能汽车行业流动。毫米波雷达指工作在毫米波波段的雷达。毫米波雷达在雷达探测、高速通信、导弹制导、卫星遥感、电子对抗等军用领域均有广泛的应用，而近年来随着毫米波器件水平的提升，电路设计技术、天线技术等相关技术日益发展和不断成熟，车载毫米波雷达的应用也获得了很大的发展。毫米波雷达同超声波雷达相比，毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、摄像头等光学传感器相比，毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候全天时的特点。
另外，毫米波雷达的抗干扰能力也优于其他车载传感器。凭借全天候工况特征毫米波雷达将是智能汽车ADAS系统的标配传感器。
毫米波频率划分指明发展方向，全球发达国家向77GHz 升级切换，24GHz 产品在国内短期仍有市场。按照目前主流分类，毫米波雷达可分为24GHz 雷达和77GHz 雷达。考虑到中国的实际国情以及芯片研发进度等行业特点，未来三年内24GHz 毫米波雷达在国内仍有市场空间，相比全球而言我国77GHz 毫米波雷达的大规模应用将稍微推后。随着技术的发展，77GHz 毫米波雷达将在行业普遍产业化，未来77GHz 毫米波雷达将会对24GHz 毫米波雷达进行全面替代。
1、智能驾驶浪潮下的新风口：车载毫米波雷达国产化 1.1、毫米波雷达：未来标配的ADAS主力传感器
毫米波雷达指工作在毫米波波段的雷达。通常毫米波是指30～300GHz频域(波长为1～10mm)的电磁波，毫米波的波长介于红外光波和微波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。毫米波雷达在雷达探测、高速通信、导弹制导、卫星遥感、电子对抗等军用领域均有广泛的应用，而近年来随着毫米波器件水平的提升，电路设计技术、天线技术等相关技术日益发展和不断成熟，车载毫米波雷达的应用也获得了很大的发展。
图表 1：不同波长雷达的主要用途
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车载毫米波雷达主要应用在汽车的防撞系统上。车载毫米波雷达利用电磁波发射后遇到障碍物反射的回波对其不断检测，计算出与前方或后方障碍物的相对速度和距离。当车辆行进中时，发射机产生的雷达窄波束向前发射调频连续波（FMCW）信号，当发射信号遇到目标时被反射回来，并为同一天线接收，经混频放大处理后，可用其差拍信号时间差来表示雷达与目标的距离，再根据差频信号相差与相对速度关系，计算出目标对雷达的相对速度及危险时间，从而通过防撞系统对车辆做出预判警告。
图表 2：毫米波雷达汽车防撞系统原理
与其他的车载传感器相比，毫米波雷达主要具有以下三大优势：
A. 探测性能稳定：不受被测物体表面形状、颜色等的影响；对大气紊流、气涡等适应性强。
B. 探测距离较长：车载毫米波雷达一般的探测距离为150m-200m之间，有些毫米波雷达探测距离能达到300m的范围。能够满足高速行驶环境下对较大距离范围内的环境监测需要。
C. 环境适应性良好：毫米波有很强的穿透能力，其测距精度受雨、雪、雾、阳光等天气因素和杂声、污染等环境的影响较小，可以保证车辆在任何天气下的正常运行。全天候适应性决定了其未来成为主力传感器的核心地位。
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毫米波雷达同超声波雷达相比，毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、摄像头等光学传感器相比，毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候全天时的特点。另外，毫米波雷达的抗干扰能力也优于其他车载传感器。
图表 3：毫米波雷达与各类车载传感器的优劣势对比
1.2、毫米波雷达发展历程：军用先行，车载领域蓬勃发展
雷达系统的概念早在20世纪的早期便逐渐形成，而最早的雷达是专门为了满足监视和武器制导的均是需求，军事方面的大量使用使得雷达的开发获得了大量研发资金。近年来随着信号处理和毫米波技术的突飞猛进发展，雷达产品逐渐在民用市场特别是车载领域得到推广。 早在1973年德国的AEG-Telefunken和Bosch公司共同开始投资于研究汽车防撞雷达技术的研究，并研制出了35GHz的非相关脉冲雷达。但由于与毫米波相关的器件的价格昂贵，较大的尺寸和70年代猛涨的石油价格等原因，汽车雷达没有继续发展。10年以后由欧共体发起的“PROMETHEUS”（普罗米修斯）计划使汽车毫米波雷达又开始了重新的研制。随着毫米波技术的成熟，通过传感器检测汽车周边环境以避免事故的想法又重新被汽车制造商关注。
目前，毫米波车载雷达系统的研究工作领先地区主要分布在美国、欧洲和日本。目前研究内容主要集中在两个方面，即前视汽车雷达(FLAR：Forward Looking Automobile Radar)和自主巡航控制系统(ACC：Autonomous Cruise Control)。二者的区别在于前者只需完成危险预警功能，而后者需要通过雷达系统实时监测
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