图片来源：pexels-Nicholas Fuwen |半导体行业概况近期，汽车毫米波雷达芯片厂商正在提供更低成本的77GHz毫米波雷达，加速毫米波雷达从24GHz向77GHz的发展。
过渡。
此前，由于规格差距较大，市场上77GHz雷达芯片的价格至少是24GHz的两倍。
77GHz产品的降价体现了产品升级的趋势。
毫米波芯片的市场格局如何？谁将是77GHz毫米波雷达的下一个继承者？ 01 降价的背后是77GHz产品通过换代加速普及，以及汽车雷达系统的升级。
自动驾驶技术的快速发展对汽车雷达在分辨率、检测精度和可靠性方面提出了更高的要求。
现有的24GHz频段频率规划无法满足汽车雷达的技术发展需求，迫切需要规划更大的带宽使用频率。
2015年，世界无线电通信大会（WRC-15）做出相关决议，将76-81GHz频段划分为全球协调的汽车雷达频段。
2019年世界无线电通信大会（WRC-19）将24.25-27.5GHz频段划分为全球协调的5G毫米波频率。
世界上一些国家已逐步引导汽车雷达频段向更高的77GHz频段迁移。
随着全球移动通信应用持续消耗“较低”频谱以及车载雷达系统频率开始向波长更短的77和79GHz毫米波频谱过渡，日本不再使用24GHz超宽带车载雷达技术。
根据区域标准组织ETSI和FCC分别制定的时间表，它将在欧洲和美国逐步淘汰，并被更高频率的窄带77GHz和超宽带79GHz车载雷达系统取代。
从中国市场来看，工信部发文，自2022年3月1日起，不再受理和批准24.25-26.65GHz频段汽车雷达无线电发射设备型号核准申请频段，即使用该频段的汽车雷达不能再生产和进口。
自2024年1月1日起，停止生产或进口国内销售的24.25-26.65GHz频段车载雷达设备。
同时，工业和信息化部授权汽车协会组织行业单位在安徽省合肥市、辽宁省大连市、台州市开展77-81GHz汽车毫米波雷达的研究和测试、江苏省、四川省绵阳市。
在此背景下，全球汽车毫米波雷达企业纷纷开始向77GHz产品转型。
从汽车制造商的角度来看，高规格77GHz前置雷达与现有摄像头以及特斯拉软件集成能力相结合的感知能力应该优于全视觉方法。
此前，特斯拉声称其自动驾驶级别可达到L4级。
特斯拉并没有在其车辆上添加毫米波雷达，而是采用了完整的视觉传感解决方案。
然而，特斯拉的L2+全视觉方式受到质疑，并未被全球供应链广泛采用。
由于主流前置雷达供应短缺，该方案的成本对于特斯拉来说仍然居高不下。
据传 2022 年第四季度特斯拉将在其车辆中重新引入毫米波雷达。
特斯拉回归雷达，进一步强化了汽车毫米波雷达的刚需趋势，将为毫米波雷达市场带来新的机遇。
除了特斯拉之外，国内市场也是值得关注的观察点。
有消息称，出于对激光雷达稳定性的担忧，一些汽车制造商更愿意在新车型中使用毫米波雷达。
不过，中国激光雷达的成本不断下降，技术不断进步。
因此，中国雷达与激光雷达的拉锯战或将在2023年达到白热化。
02 毫米波雷达卷土重来。
随着汽车电子尤其是ADAS和L2+自动驾驶的普及，毫米波雷达已成为必备的传感元件。
毫米波雷达可以发射波长为毫米量级的信号。
在电磁频谱中，该波长被认为是短波长，该技术的优点之一是处理毫米波信号所需的系统组件（例如天线）尺寸较小。
短波长的另一个优点是精度高。
工作频率为 76-81GHz（相当于大约 4 毫米的波长）的毫米波系统将能够检测小至零点几毫米的运动。
完整的毫米波雷达系统包括发射 (TX) 和接收 (RX) 射频 (RF) 组件，以及时钟等模拟组件，以及模数转换器 (ADC)、微控制器 (MCU) ，以及数字信号处理器（DSP）和其他数字组件。
毫米波雷达通过振动器向外发射波，击中物体后反弹，被接收天线接收。
经过采样、滤波、转换后，根据时间差计算出前方距离，通过多普勒效应计算出车速；三种检测类型 测距雷达各自承担不同的 ADAS 功能。
对于一辆汽车需要配备多少毫米波雷达，业界已经部分达成共识。
业界根据不同级别自动驾驶的主要功能，对毫米波雷达的配置进行了不同的划分。
L1级需要2SRR+1LRR； L2需要2SRR+1LRR； L3需要4SRR+1LRR； L4需要6SRR+1LRR； L5需要6SRR+2LRR。
NVIDIA于2021年11月率先发布DRIVE Hyperion 8参考设计平台，可满足L4级自动驾驶能力要求。
整个参考设计平台的传感器套件中，仅配置了9个毫米波雷达，其中包括1个前向成像雷达。
、2个前向远程雷达、6个角雷达、12个摄像头、1个激光雷达，实现足够的感知冗余。
在全球毫米波雷达市场中，德国、美国、日本等国家占据主导地位。
关键毫米波核心芯片几乎被德州仪器、英飞凌、NXP、ADI、ST、富士通、安森美、瑞萨等国际半导体公司垄断。
2022年，瑞萨电子宣布正式进军汽车毫米波雷达市场，推出首款4发射、4接收、76-81GHz单片微波集成电路（MMIC）。
英飞凌将于2022年发布基于28nm CMOS工艺的76-81GHz雷达MMIC系列，该产品进一步提升系统级性能和集成度。
2022年，德州仪器推出了新一代毫米波雷达单芯片SoC解决方案AWR2944，可以用单个SoC解决方案来解决此前由三个子系统组成的毫米波雷达传感器。
研发车规级毫米波雷达至少需要近五年的时间，其中包括进行大量的工程测试和多次非量产迭代，不断提高毫米波雷达的安全性、可靠性和一致性。
性别。
对于处于追赶状态的国内毫米波雷达厂商来说，存在一定的挑战。
值得庆幸的是，国内芯片供应商也开始积累一定的经验，如CMOS供应商中电科技、加特兰、安达科技等；国内芯片供应商也参与其中的SoC芯片厂商包括文智微电子、盛德微电子、硅微电子等。
国内毫米波雷达企业今年也取得了突破。
思杰微电子股份有限公司宣布完成新一轮增资，由融融资本独家投资。
思杰微电子成立于2016年，是毫米波雷达芯片及技术开发商。
本轮募集资金将用于加速思杰微电子在消费、工业、汽车领域毫米波雷达传感器的应用。
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纳威电子前向77GHz毫米波雷达NOVA77GF-B Plus获得国内某领先新能源汽车公司指定，并于12月完成指定公告。
纳威电子毫米波雷达产品已全面覆盖乘用车、新能源重卡、皮卡、SUV等国内外主流车型的量产，并已进入规模化出货阶段。
03 毫米波雷达的下一次革命。
未来毫米波雷达总体将向更高频段、更高芯片集成度、4D毫米波雷达方向发展。
同时，多传感器融合和冗余设计将成为未来的主流趋势。
4D毫米波雷达扩大了天线阵列。
除了增加高度信息外，还可以提供更丰富的点云信息。
当点云信息足够丰富时，可以借鉴激光雷达的信号处理方法，采用类似Voxelnet的方法，采用CenterPoint、PointPillar等3D或2D网络进行特征提取和识别。
4D毫米波雷达具有探测力高、点云质量密度更高、探测距离更远、可对静态障碍物进行目标分类等优点。
正在成为业界下一代毫米波雷达的重点发展方向。
4D毫米波雷达技术突破了传统车载雷达的限制，能够以极高的分辨率同时检测目标的距离、速度、水平方位角和俯仰方位角。
4D毫米波雷达技术的最长探测距离可达300米以上，比激光雷达和视觉传感器更远。
4D毫米波雷达系统具有较高的水平角分辨率，通常达到1°的角分辨率，可以区分300m距离内的两辆近距离车辆。
4D毫米波雷达系统可测量俯仰角，角分辨率优于2°，可区分150m处的地物和立交桥。
当有穿越车辆和行人且多普勒为零或很低时，通过高精度水平角和高精度俯仰角4D毫米波雷达技术可以有效识别目标。
4D毫米波雷达技术的目标点云更密集、信息更丰富，更适合与深度学习框架结合。
毫米波雷达仍处于快速发展阶段。
不仅4D毫米波可能成为下一次革命，毫米波雷达也可能向更高频率发展。
2月7日，“中国芯”新一代高频高性能超距毫米波雷达新技术新成果发布会在北京召开。
河北交通投资集团有限公司、北京理工大学、中国公路学会科技成果转化中心联合发布国产94GHz毫米波雷达芯片，垂直探测距离超过1200米，水平覆盖50米。
其精度高、抗干扰能力强，可有效解决传统毫米波雷达远距离探测能力不足的问题。
国信证券预计，到2025年，全球毫米波雷达市场规模将达到384亿元，复合增长率为25.5%，全球毫米波雷达装机量将达到1.1亿台，复合增长率为23.7%。
就中国市场而言，预计到2025年，中国毫米波雷达市场规模将达到149亿元，中国毫米波雷达装机量将达到4250万台。
如此巨大的市场正等待着中国厂商去追逐。