智能汽车行业产业研究报告：毫米波雷达优势明显，核心壁垒是芯片、天线阵列、波形设计
今天分享的是智能汽车系列深度研究报告：《智能汽车行业产业研究报告：毫米波雷达优势明显，核心壁垒是芯片、天线阵列、波形设计》。
（报告出品方：国泰君安证券）
报告共计：67页
毫米波雷达被广泛的应用在车载感知识别中
毫米波波长短、频段宽，比较容易实现窄波束，雷达分辨率高，不易受干扰。波长介于1~10mm的电磁波，频率大致范围是30GHZ~300GH2。
毫米波雷达是测量被测物体相对距离、相对速度、方位的高精度传感器。早期被应用于军事领域，随若雷达技术的发展与进步，秦米波雷达传感器开始应用干汽车电子、无人机、智能交通等多个领域。
无线电频谱是一种特殊而稀缺的战略资源，毫米波雷达不能随便发射不同频率的电磁波。2007年出台的《中华人民共和国物权法》第五十条规定:“无线电频谱资源属于国家所有”。世界上绝大多数国家和地区都对电磁波发射装置有法律法规的管控，如中国的SRRC认证、欧盟的CE认证、美国的FCC认证、日本的TELEC认证等。行业默认的车载毫米波雷达主要有24GHZ、60GHZ、77GHZ、79GHz四个频段。
毫米波雷达和其他雷达相比具有成本低、适用于远距离和适应不同天气
雷达分成多种。按射频频率分为超视距雷达、微波雷达、毫米波雷达和激光雷达。射频频率不同，电磁波传播速度均为光速，频率高则波长短。
毫米波雷达使用110mm的电磁波，工作在30-300GHz频段。主要用于探测，具备在恶劣天气中工作的特性。
激光雷达利用激光束搭载信息，工作在光频段(30~1000THz)。它用于精确获得三维位置信息，能确定物体的位置、大小、外部形貌以及材质。
雷达性能指标实现4个作用:测距(最远距离、测距精度、测距分辨率)、测速(最大速度、速度精度、速度分辨率)、测方位角(视场角、角度精度角度分辨率)、测俯仰角(视场角、角度精度、角度分辨率)。另外毫米波雷达有一个核心亮点是带宽:激光雷达则是一个可以全面反映激光雷达感知能力的综合指标“点频”。
毫米波雷达和激光雷达比较具有互补性，毫米波雷达适用于远距离、恶劣天气，成本较低。激光雷达精度高，精确定位建模，但在恶劣天气中效果较差成本较高。
毫米波雷达硬件结构以及运作原理
毫米波雷达是指用波长1-10mm、频率30-300GHZ的毫米波进行探测和传感器。具有受环境影响小、探测距离长、稳定性好等优势。不过缺点在于毫米波雷达分辨率有限并且很难探测障碍物的具体形状。
毫米波雷达利用高频电路生成特定调制频率(FCW)的电磁波，通过天线发送并接收目标反射回的电磁波，利用参数化的电磁波发送和接收过程来计算目标的各项参数。它能够同时对多个目标进行测距、测速，并通过多普勒效应实现速度测量，通过天线阵列方式进行方位测量，包括水平和垂直角度。
上游环节:包括射频前端MMIC芯片、数字信号处理器DSP、高频PCB、微控制器MCU、天线及控制电路。
中游环节:中游为亳米波雷达模块及整机供应商。
下游环节:下游毫米波雷达主要用于智能车载、智能交通、无人机、智能家居、工业测量等领域。
毫米波雷达未来会达到一些低端激光雷达的效果
随着毫米波雷达系统的发展，毫米波雷达未来会达到一些地段激光雷达的效果。其角度分辨率会逐渐通近0.1°。
不同于激光雷达系统直接对点云数据处理的固定方式，4D毫米波雷达系统自由的阵列和波形设计提高了系统的使用门槛。
毫米波雷达系统相比于激光雷达，其波长更长，具有较为适宜的大气窗口，在全天候方面更具优势。
FMCW在毫米波雷达上的成功经验已经被借鉴到激光雷达领域，1550nm FMCT激光雷达技术增加了速度维信息，抗干扰能力强，但离成熟商用还有一段时间的路要走。
上游的采购成本占了毫米波雷达的主要部分
上游元器材的采购成本在雷达生产总成本的占比超过50%。是影响产业链价格的关键因素。其中射频前端组件在硬件成本中占比50%，数字信号处理器占比15%，高频PCB板占比20%，控制占比10%，其他材料占5%。
射频前端组件:MMIC是毫米波雷达的核心射频部分，包括发射器、接收器等7部分，通过单片MMIC集成化，实现调制、发射、接收和解调毫米波信号。SiGe BiCMOS技术目前主流，但随小型化需求增长，CMOS工艺逐渐成为主流技术，国内企业如加特兰微、岸达科技等已推出量产产品。
数字信号处理器:DSP和FPGA是毫米波雷达的核心部件，占据硬件成本的20%左右。高端DSP和FPGA芯片主要由国外企业供应，如NXP、英飞凌、赛灵思等。
高频PCB板:天线是毫米波雷达关键设计组件，通过高频PCB板实现微带列阵方式，提高产品精度。国际PCB生产企业如罗杰斯、Isola、松下电工等供应高频PCB。国内生产企业为生益科技，市场化程度较低。
控制电路:控制电路是毫米波雷达实现主动控制的最后一环，包含报警显示系统和启动制动系统，占据总生产成本的5%。
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