据近日行业资讯,车载4D毫米波雷达市场关注度明显上升。2023年3月,有消息称ADAS头部企业之一Tesla将在HW4.0平台硬件系统中加入4D成像毫米波雷达(简称:4D成像雷达)。
车载毫米波雷达(mmWave Radar)是ADAS(Advanced Driver Assistance Systems,高级驾驶辅助系统)重要感知装置之一,具有全天候/全时段速度、距离和水平角测量功能,远距测量性能较优,优势尤其体现在恶劣天气下摄像头和激光雷达失效时。该技术成熟度高,在汽车传感技术领域已有近20年经验积累,被经典品牌车企和新兴造车势力广泛应用。配置方案主要有1前、1前+2⻆、1前+4⻆、2前+2⻆/4⻆等,通常与摄像头联用。
然而,传统毫米波雷达不能测高、分辨率低且无法识别静物,随着ADAS感知指标不断提高,这些短板暴露日益明显。据Tesla公开信息,以上缺陷可能是汽车行驶中突然制动(又称“幽灵刹车”)引发交通事故主因之一,因此Tesla在2021年5月宣布取消后继车型搭载毫米波雷达。另一方面,近年来激光雷达以分辨率优势力图扩大市场份额。
为适应高阶进化ADAS需求,新一代4D成像雷达基于传统产品特性大幅提升分辨率,增加高度测量和成像功能。能计算目标距离、速度、水平角度和俯仰角度,可提供汽车周围环境信息,避免井盖、路肩等引发虚警制动。同时依据周围环境空间坐标和速度信息,还能提供更真实路径规划/通行空间检测功能。
由于毫米波雷达分辨率与信号(收发)通道数成正比,传统产品仅用一枚MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit,单片微波集成电路)芯片,因此通道数有限。为实现高分辨成像必须增加通道数,目前主要技术路线可分三大类:
一,多芯片级联
通过叠联多枚MMIC实现通道数成倍增长,缺点是雷达体积、功耗和成本也相应增长。由于研发难度较低,工艺较成熟,属于主流并在业内广泛使用。
二,高度集成单芯片
将多个收发单元及其他分立器件集成在一枚芯片上,不仅缩小雷达体积,降低功耗,还能极大降低成本。由于研发难度较高,技术成熟度有限,目前主要厂商有Mobileye、Arbe等。
三,超材料相控阵
通过特制天线将分散能量集中成束达到扫描效果,具有极高性能上限,但体积太大。只有使用全新材料,将雷达小型化才适用车载。新材料研发周期较长,因此技术成熟度较低,主要厂商有MetaWave、Echodyne。
克服传统雷达缺陷,同时发挥远距探测优势,而且成本仅为激光雷达10%-20%。从目前趋势看,4D成像雷达很可能成为激光雷达强劲对手。
据预测,2025年中国车载毫米波雷达市场规模将达到263亿CNY。车载4D雷达成本结构可分为软件和硬件两部分,软件占50%,硬件中射频前端MMIC占25%,信号处理芯片占10%,高频PCB占10%。为突破车载毫米波雷达市场被国外巨头占据很大优势现状,国内众多企业正在技术及成本方面不断努力进取。2022年华为实现4D成像雷达产品方案量产。2023年3月比亚迪旗下弗迪科技也规划4D成像雷达产品年内量产。安智杰、承泰科技、安智汽车、森思泰克、智波科技、苏州毫米波、德赛西威、福瑞泰克、华域汽车等也正成为市场参与主力。
当前车载4D成像雷达系统正迎来巨大市场机遇,面向该行业应用主推热租测试工具:
一、KEYSIGHT UXR0134A Infiniium UXR系列示波器具有超低噪声和高信号保真度,更全面探测及分析应用软件功能,支持全方位升级。提供多带宽条件准确测量,深入洞察信号真实特性。硬件加速测量分析,宽带毫米波测量EVM 性能非常适合苛刻多通道应用,例如相干光调制100G -1T+ 数据通信系统调试、PCIe 5.0技术调试、NRZ等。同时支持快速缩放波形聚焦,卓越测量特性捕捉信号异常波动细节,提供全新波形调试体验。
核心参数:
- 带宽:5 -110 GHz
- 通道数:1、2或4 -channel
- 最大存储深度:2 Gpts
- 最高采样率:256 GSa/s
KEYSIGHT UXR0134A Infiniium UXR系列示波器
二、KEYSIGHT N9030B PXA信号分析仪 非常适合商用无线通信等领域高性能研发(R&D)应用。 具有更宽的信号分析带宽,能降低测量不确定度,还能在复杂动态环境中快速查找并测量感兴趣信号。通过 PXA 广泛的测量应用和解调功能,或通过可升级选件添加实时频谱分析功能,深入分析复杂信号。借助从卓越到卓越的测量选项,在要求严苛的应用中加速创新。X 系列应用软件可简化复杂测量,提供可重复测量结果。
核心参数:
- 2 Hz ~44 GHz,1 GHz时的DANL:-174dBM;最大分析/实时带宽:510 MHz