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成像毫米波雷达模组汽车雷达技术的发展趋势

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1.测距速度雷达和成像雷达


WRC-15后76GHz~81GHz的全部频段均可用于汽车雷达,而77GHz(76~77GHz)主要应用于长距离LRR毫米波测速雷达,79GHz(77~81GHz)主要应用于中、短距离MRR和SRR毫米波雷达,这样,79GHz的成像雷达的带宽和4倍的分辨率都得到提高。此外,77GHz雷达只能提供距离、速度和驾驶环境的角度信息,利用79GHz的MIMO(MIMO(MIMO多输出)阵列扫描)成像雷达也能获得目标的高度信息,从而实现真正意义上的毫米波成像。图像79GHz雷达将成为未来汽车中短距离MRR和SRR的主流,结合摄像机、雷达等技术,可以实现多传感器融合。


2.毫米波雷达核心模组


目前,批量生产的76GHz~81GHz毫米波雷达模组技术大多采用SiGe制程、接收通道、发送和本振通道是独立实现的,目前正发展为成本更低,集成性更好的硅基CMOS技术。逐渐实现单片全集成,降低成本,提高性能。将来,76~81GHz的毫米波雷达模组将采用65nm以上更先进的CMOS工艺,40nm逐步发展到28nm,16nm工艺,集成度进一步提高,实现了射频前端、ADC、MCU与存储单元完全集成,达到了成本低、封装小、重量轻、功耗低的设计要求。


3.集成毫米波雷达系统


MIMO以79GHzMIMO为基础的多芯片层叠成像雷达为系统集成是未来工业化的方向。使用了多芯片级联和微小型PCB板载天线阵列,加上雷达信号处理,在此基础上实现了79GHzMIMO虚拟阵列雷达,可实现高精度多维成像,将识别精度提高到微米级,提供距离、速度、角度、高度测量、多视角、多种工作模式、全天候多维毫米波成像。对于多芯片级联,多雷达传感器信息的处理,将逐渐从分布到集中处理的方式演化,采用高速串行的数字传输总线,提高信息交互的效率,结合传感器的可扩展性设计,实现多源信息融合,达到360度雷达全覆盖。


从国内外主流厂商的市场行为报告和雷达产品发布方案分析,今后汽车光雷达的技术发展趋势主要表现在以下几个方面:一是雷达测程,视野覆盖与测量网格密度是雷达技术性能的主要技术参数,也是雷达主要应用技术指标。随着雷达技术和产品的不断改进,不可避免地需要改进这些技术指标。第二,全固态技术是汽车雷达的发展方向。机械式旋转式雷达是目前还处于传感器发展的初级阶段,其机械扫描结构外置,体积较大,不能满足大规模装车应用,虽然进行了前期评估试验,但很难进入车用雷达前装生产线。今后的发展趋势是取消机械旋转结构,采用半导体工艺,使所有机械零件完全一体化,实现体积小、质量轻、坚固可靠、高效、低成本的全固态雷达,同时增强雷达的环境适应性。


小型化、轻量化是未来汽车雷达的发展方向。能像车灯分布在周围,实现对车辆周围的监测或检测。此外,而对多线短距雷达来说,大限度为300g-500g,便于机体的嵌入,有利于主机厂的整车设计,这些都将是前装市场的重点。其四,环境适应性和抗干扰能力是雷达技术发展需要克服的瓶颈。汽车上的雷达需要全天候工作,使其能够全天候地进行探测。

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