毫米波雷达正在受益整车搭载数量提升的利好，其中，和前向雷达（市场份额集中于少数几家）不同，角雷达市场份额集中度相对较低，量产供应商数量也更多。

近年来角雷达（盲区预警及变道辅助）搭载率也呈现快速上升趋势，尤其是L2进一步向L2+/L3功能升级演进，对于变道辅助、多车道监测提成了更高的要求。

高工智能汽车研究院此前发布数据显示，2020年国内新车（合资+自主品牌）搭载角雷达上险量为416.61万颗，同比2019年增长73.49%；按照单车（2R/4R）搭载率计算，2020年角雷达前装搭载率仅为9.92%。

随着角雷达搭上L2/L2+的市场东风，开始成为主流新车的标配配置，数量也从过去的两个侧后向增加到高端智能车的四个前后角配置，未来还将可能新增车身左右两侧的角雷达。

考虑到前向雷达搭载数量不太可能增加，同时需要与激光雷达竞争“主角位置”，角雷达的市场地位则更加稳固。包括在低速泊车市场（尤其是AVP），中短距离高分辨率雷达正在成为代替传统超声波传感器的升级配置。

高工智能汽车研究院报告称，2020年国内乘用车新车前向及角雷达前装市场规模分别为40.28亿元、10.83亿元，预计到2025年整体市场规模将超过130亿元，年均复合增长率为20.53%。

这意味着，在数量预期增加的同时，角雷达的性能还需要有更大的提升，这也成为传统巨头、初创公司争夺市场的新开始。

一、下一代角雷达

全球角雷达龙头企业海拉，已经开始部署。

近日，海拉宣布与毫米波雷达天线方案供应商Gapwaves签订一项限时独家授权和开发协议。作为协议的一部分，海拉还将出资约210万美元在Gapwaves公司持股10%。此前，海拉已经对相关方案进行了评估。

按照协议，海拉将获得在特定应用中使用Gapwaves的波导天线专利技术，同时双方将继续联合开发雷达天线，预计2024年量产下一代77GHz角雷达，并搭载于德国某豪华汽车品牌的新车型。

海拉电子事业部执行董事会成员Michael Jaeger表示：“此次开发的全新天线方案，将是实现角雷达支持自动驾驶功能的重要一步。”

而对于Gapwaves公司来说，这是其正式进军汽车毫米波雷达前装量产市场的又一个重要里程碑，也凸显毫米波雷达方案正在经历一次重大变革。

在此之前，海拉还宣布与美国初创公司Oculii（傲酷）建立战略伙伴关系并且参与了战略投资，通过整合后者开发的4D高清点云雷达软件方案，进一步提升77GHz雷达的性能。

上述方案，可以在采用传统毫米波雷达同样硬件的情况下，实现十倍以上的角分辨率提升，如果用多芯片级联的方式更可以将横纵方向的角分辨率提高至一百倍的水平，使得4D成像清晰度显著提升。

同时，投资Gapwaves将帮助海拉占据下一代雷达天线技术的新风口，这家公司拥有新型的低损耗、超材料基带和封装专利技术，提供一整套高效、可靠、紧凑和低成本的高增益天线解决方案。

而传统的基于电路板的天线架构高损耗以及昂贵的波导天线解决方案，对于下游客户来说，对于毫米波雷达的产品和市场定位，就是低成本、高性能并且易于和车身集成，同时做到更小的体积。

目前，各家雷达厂商都在陆续推出下一代角雷达方案。

比如，安波福推出了SRR6+和SRR6 HD两个型号，前者的探测距离比前一代角雷达增加了一倍，并增加了更高分辨率的角度识别，距离分辨率提高了两倍，垂直视场提高了三倍。后者则为代客泊车和低速自动驾驶提供最大的分辨率输出。

大陆集团也正在推出第六代长距离前向雷达和角雷达，用于组合成车身360度感知，后者量产计划于2023年开始，两种雷达共用一个软件和硬件平台，大幅降低复杂性和开发成本。

同时，角雷达性能大幅提升至约200米的探测距离，具备更快的响应能力，能够更早、更精确地探测到周边车辆、摩托车和自行车等移动物体，主要用于更广范围的盲区探测和L2+及以上自动驾驶的变道超车。

此外，新一代角雷达的尺寸约为70x55x20毫米（不含连接器和支架），比第五代体积减小近40%。同时，增加了一个涂覆可渗透无线电波材料的天线罩，以及一些正在申请专利的解决方案。

同时，大陆集团在这一代雷达中加入了智能算法，可以过滤掉来自其他车辆雷达的信号，目的是为了解决道路上车辆搭载雷达普及后带来的隐性风险。

二、打破天线的性能制约

“天线设计越好，视场角和测距的性能指标就越好，”Gapwaves公司相关负责人表示，目前已经推出的天线方案可以适配角，前和高分辨率雷达不同应用需求。

事实上，一直以来，除了主芯片方案，设计一个紧凑、低损耗的毫米波天线阵列是一个更大的工程挑战。在试图缩小当前波导技术的物理尺寸和提高频率仍然存在不小的难题。

目前，市场主流的平面波导设计方案，由于加工缺陷和热膨胀导致的微小间隙的场泄漏，无法实现低损耗和高Q值。此外，由于与损耗介质衬底的相互作用，在毫米波频率下表现出较高的插入损耗。

Gapwaves的专利，采用的是间隙波导方案，作为一种新型的导波结构，与传统矩形波导相比，带宽更宽，在同样性能要求下的加工成本也更低。方案设计使用由精确间隔的金属引脚和脊组成的超材料表面。

这种结构设计在两个平行表面（采用平行放置的金属良导体表面以及人工磁导体表面）之间创造了一个平行板阻止带，它限制了波在引脚之间的金属脊的传播。而超材料在工作频段内可作为理想的磁性导体(PMC)。

数据显示，间隙波导天线的损耗比微带线低10倍以上，比衬底集成波导(SIW)天线低3倍以上，损耗与矩形波导基本相同。与矩形波导的高生产成本相比，这种方案的成本更低。与微带波导技术相比，具有更高的天线设计、集成灵活性。

结构表面可以通过机械加工、模压或挤压的塑料表面金属化工艺或用塑料、弹性体层层复合导电条来制造。两个板之间不需要金属接触或导电路径，因此与焊接或紧密机械紧固的矩形波导相比，组装更简单，更容易制造。

从目前的评估数据来看，间隙波导固有的低损耗和高天线增益使雷达在不牺牲分辨率的情况下具有长距离和宽视场的性能，多端口间隙天线适用于波束形成应用。

目前，Gapwaves公司的设计方案可以适配从30GHz到太赫兹的多种应用，包括千兆无线通信、5G微波通信等等领域。

上一家搭载Gapwaves公司专利方案的毫米波雷达公司是Veoneer，双方是在两年前签署的一项许可协议，包括技术转让许可、服务协议和专利雷达天线的特许使用。

按照Gapwaves公司披露的信息，这种宽波束高增益天线阵列体积小、重量轻、性价比高。与现有的其他技术相比，雷达方案可以降低25%的成本，同时性能翻倍，体积减少50%以上。

同时，该公司还在研发生产高效毫米波天线，可用于车载雷达和通信单元的组合。此外，还有一个透明天线的研发项目，未来可以集成至挡风玻璃或车头灯上。

角雷达“突破”天线设计瓶颈，巨大增量市场机会爆发相关推荐

角雷达进入“高速增长期”，国产供应商迎来“突围”时间窗口
汽车角雷达主要用于监测处于内外后视镜视觉盲区侧前/后方移动物体,相比前向雷达,角雷达的作用距离较短,但是距离分辨率更高,视场角更宽,具备盲点监测.变道辅助.后方碰撞预警.车门开启预警等功能. 一直以来 ...
从角雷达到前向雷达，中国厂商如何加速突围？
2022年,从单颗前向雷达/角雷达到整车360°雷达感知方案,毫米波雷达的需求量依然保持着快速增长的态势. 高工智能汽车研究院监测数据显示,2022年1-8月中国市场(不含进出口)前装搭载前向毫米波雷 ...
天线设计中的磁介质材料探索可重构潜力
from:IEEE Antennas & Propagation Magazine (Vol. 61 / No. 1 / Feb. 2019, pp:29-40) -- 文前 -- 这篇文 ...
圆极化微带阵列天线设计
1.设计背景我们知道任意天线辐射的电磁波都是椭圆极化波,其极端情况是线极化波和圆极化波,传统的无线通信设备加载的是线极化天线,辐射线极化波.线极化波很容易受到气候.环境.载体运动方位等因素的影响而带 ...
毫米波角雷达进入“新赛道”
毫米波雷达市场将进入一个全新的发展阶段. 近日,工信部发布<汽车雷达无线电管理暂行规定(征求意见稿)>,自2024年1月1日起,停止生产或者进口在国内销售的24.25-26.65GHz频段 ...
pcb天线和纯铜天线_如何简化天线设计？相控阵波束成形IC来助您
为提高性能,无线通信和雷达系统对天线架构的需求不断增长.只有那些功耗低于传统机械操纵碟形天线的天线才能实现许多新的应用.除了这些要求以外,还需要针对新的威胁或新的用户快速重新定位,传输多个数据流,并以 ...
【论文-笔记】软件化雷达显示终端的设计与实现
在各种雷达数据处理系统中,雷达显示终端是雷达与操作员之间直接进行交互操作的界面,是整个系统的最重要组成部分之一.在建立雷达数据处理或虚拟操作系统时,雷达显示器的仿真水平将直接影响到整个系统的效果. ...
阵列天线相位加权 matlab,相控阵波束赋形，阵列天线设计实例
为了提高无线通信和雷达系统的性能,对天线架构的需求在不断增长.相比于传统的机械控制抛物面天线,在新型应用中需要功耗更小,剖面更低的天线.除了这些需求之外,还需要快速重新定位到新的威胁或用户,传输多个通 ...
局域网SDN技术硬核内幕 - 前传突破多核的瓶颈——虚拟化
局域网SDN技术硬核内幕 - 前传突破多核的瓶颈--虚拟化在前一篇<局域网SDN技术硬核内幕 - 前传多核技术为摩尔定律延寿>中提到了,通过多核可以突破主频物理限制的瓶颈,提升单台计 ...

角雷达“突破”天线设计瓶颈，巨大增量市场机会爆发

一、下一代角雷达

二、打破天线的性能制约

角雷达“突破”天线设计瓶颈，巨大增量市场机会爆发相关推荐

最新文章

热门文章