2021年汽车毫米波雷达产业链报告（184页）

早在上个世纪60年代，美国交通部曾开展过毫米波雷达车载应用研究。直到80年代后期，毫米波雷达才摆脱“军用”标签，逐渐车载化。

1995年，三菱汽车Diamante首次采用基于毫米波雷达的车前距离控制系统，后者已具备自适应巡航（ACC）雏形；1999年，奔驰率先在S级轿车上应用Distronic（DTR）雷达控制系统，毫米波雷达距离大规模推广近在咫尺。

随着技术进步与辅助驾驶功能推广，车载毫米波雷达逐渐进入快车道。2015年，搭载Autopilot系统的特斯拉Model S量产交付，彻底引爆智能驾驶零部件市场。

毫米波雷达，是工作在毫米波波段（millimeter wave）探测的雷达。通常毫米波是指30～300GHz频域（波长为1～10mm）的。因为毫米波的波长介于微波和厘米波之间，所以毫米波雷达兼具微波雷达和光电雷达的部分优点。

目前汽车毫米波雷达频率分为24GHz，77GHz至79GHz三种频段。

4D成像雷达也属于毫米波雷达，是传统毫米波雷达的进化结果。在探测范围上，传统毫米波雷达仅可探测距离、方位以及速度三个维度。

4D毫米波雷达在原有距离、方位、速度的基础上增加了对目标的高度维数据解析，能够实现距“3D+速度”四个维度的信息感知，可以有效地解析目标的轮廓、类别、行为。

优势1：具备测高能力。相较于普通毫米波雷达，4D毫米波雷达由于在传统的探测距离、方位以及速度三个维度信息的基础上，多出了高度一维信息，即具备测高能力。可以有效地解析空中的天桥、路牌，和地面的减速带、金属井盖等目标的轮廓、类别，进而感知传统毫米波雷达无法识别的细小物体、静止物体或者横向移动的障碍物等。

优势2：探测距离有所提升。4D成像雷达相比于汽车的另外两双“眼睛”，看的距离更远。比如，采埃孚将于2022年向上汽集团提供的雷达，最远探照距离可达350m；华为发布的高分辨率4D成像雷达，探测距离可以做到300m，传统的通常为200m。所以值得肯定的是，4D成像雷达给自动驾驶系统留下更多处理时间，这是摄像头、激光雷达难以超越的优势。

优势3：点云密度上有所提升点云每个点都自带多普勒速度，在相同场景，4D毫米波雷达的点云分布与16线激光雷达有明显区别。前者每个目标点云更丰富，探测距离更远。

汽车毫米波雷达工艺进程

1.砷化镓（GaAs）

最大特点是速度快。但在砷化镓的毫米波雷达当中，由于金属层少、芯片集成度低，需要大量芯片搭建毫米波射频前端，导致雷达模块体积和价格不具备吸引力。导致半导体厂家都不愿意用这种工艺制造雷达。

2.锗硅（SiGe）

从2007年开始毫米波雷达市场渗透率开始有了质的飞跃，目前SiGe制程在24GHz和77GHz毫米波雷达中有着广泛的使用。

SiGe 工艺最早是由 IBM 于1998年推出的量产方案，之后便广泛用于无线通信IC 制程技术之一，也是目前较高端车型中普遍采用的量产77GHz毫米波雷达。其主要优势在于噪声低，动态范围大，且制程成熟，既拥有硅工艺的集成度、良率和成本优势，又具备第3到第5类半导体在速度方面的优点。

3.CMOS

相对于SiGe而言，CMOS整体造价又下降40%。其次，CMOS的集成度非常高，所以RF前端芯片占比下降，也加速设计开发的时间周期。

CMOS 工艺研发的难点一个是在CMOS本身能承受的功率较少。另一个就是CMOS 噪声较大，需要在硬件设计和降噪算法上多下功夫。

基于CMOS工艺的77GHz雷达进入市场时间较短，性能优化空间还非常大，国内厂商还需在CMOS上做更多的技术积累。

CMOS 工艺成主流，不仅可将MMIC做得更小，也可与微控制单元和数字信号处理（DSP）集成在一起，做成 SoC，实现更高的集成度，显著地降低系统尺寸、功耗和成本，还能嵌入更多的功能，也将处于快速增长期。