汽车毫米波雷达
近年来，毫米波雷达被广泛应用在高级驾驶辅助系统（ADAS）中，再度成为了零部件供应商们的焦点战场。ADAS系统需要多种传感器配合工作，毫米波雷达由于其众多优势，成为ADAS不可或缺的核心传感器，也是自动驾驶和无人驾驶的关键传感器。
在自动驾驶传感器领域，看上去有些沉寂的毫米波雷达开始变得热门。虽然毫米波雷达可能不如摄像头渗透率高，也不如自带光环的激光雷达那样未来感十足，但在自动驾驶领域，毫米波雷达也越来越不可或缺。相比昂贵的激光雷达，毫米波雷达无疑更接地气，更能应对复杂多变的天气条件，在技术上也较为成熟。
一、24GHz和77GHz毫米波雷达
毫米波实质上就是电磁波，是工作在毫米波波段(millimeter wave)探测的雷达，频率为30-300GHz（波长1-10mm）。毫米波雷达就是指工作频段在毫米波频段的雷达，测距原理跟一般雷达一样，也就是把无线电波(雷达波)发出去，然后接收回波，根据收发之间的时间差测得目标的位置数据。毫米波的波长介于微波和厘米波之间，因此毫米波雷达兼有微波雷达和光电雷达的一些优点。同厘米波导引头相比，毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、电视等光学导引头相比，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候(大雨天除外)全天时的特点。另外，毫米波导引头的抗干扰、反隐身能力也优于其他微波导引头。毫米波雷达能分辨识别很小的目标，而且能同时识别多个目标;具有成像能力，体积小、机动性和隐蔽性好，在战场上生存能力强。毫米波雷达具有探测性能稳定、作用距离较长、环境适用性好等特点。与超声波雷达相比，毫米波雷达具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、摄像头等光学传感器相比，毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候全天时的特点。
目前主流使用的车载毫米波雷达按照其频率不同，主要可分为两种：24GHz和77GHz。24GHz频段，能够实现的ADAS功能有盲点检测、变道辅助等，在自动驾驶系统中常用于感知车辆近处的障碍物，为换道决策提供感知信息。因为侦测距离不够远，因此大部分用来做盲区、障碍物的侦测。77GHz频段，性能良好，最大检测距离可以达到160米以上，因此常被安装在前保险杠上，正对汽车的行驶方向。长距离雷达能够用于实现紧急制动、高速公路跟车等ADAS功能，同时也能满足自动驾驶领域，对障碍物距离、速度和角度的测量需求。
毫米波雷达的研制是从上世纪40年代开始的。50年代出现了用于机场交通管制和船用导航的毫米波雷达(工作波长约为8毫米)，显示出高分辨力、高精度、小天线口径等优越性。但是，由于技术上的困难，毫米波雷达的发展一度受到限制。这些技术上的困难主要是：随着工作频率的提高，功率源输出功率和效率降低，接收机混频器和传输线损失增大。上世纪70年代中期以后，毫米波技术有了很大的进展，研制成功一些较好的功率源：固态器件如雪崩管(见雪崩二极管)和耿氏振荡器(见电子转移器件)；热离子器件如磁控管、行波管、速调管、扩展的相互作用振荡器、返波管振荡器和回旋管等。此外，在高增益天线、集成电路和鳍线波导等方面的技术也有所发展。70年代后期以来，毫米波雷达已经应用于许多重要的民用和军用系统中，如近程高分辨力防空系统、导弹制导系统、目标测量系统等。
国外毫米波雷达实现产业化，国产毫米波处于起步阶段。从毫米波雷达的产业布局来看，系统目前是被海外的巨头控制着，例如大陆、博世、海拉等，核心元器件也主要被英飞凌(Infineon)、德州仪器、意法半导体、亚德诺半导体等垄断。相比于国外企业，车载毫米波雷达在国内仍属于起步阶段。在24GHz雷达方面，国内少数企业研发已有成果，市场化产品即将问世;但在77GHz毫米波雷达方面仍属于初级阶段，国内只有极少数企业能做到77GHz雷达的样机阶段，产业化进程仍待突破。其中深圳安智杰24GHz后向雷达已出货上千套，芜湖森斯泰克的24GHz雷达产品也已量产成功。此外雷科防务的“77GHz毫米波汽车防撞雷达”成为百度阿波罗生态合作伙伴的首个国产毫米波雷达，目前已经实现批量生产。
2005-2013年，欧盟将24GHz、79GHz作为车载毫米波雷达的频谱，而美国使用24GHz、77GHz频带，日本选用了60-61GHz的频段。随着世界范围内76-77GHz毫米波雷达的广泛应用，日本也逐渐转入了79GHz毫米波雷达的开发中。各大国的车载雷达频段主要集中在在23-24GHz、60-61GHz和76-77GHz(79GHz)3个频段，而世界各国对毫米波车载雷达频段使用的混乱情况使得汽车行业车载雷达的发展受到了限制。
从我国的情况看，无线电主管部门对车载雷达的频率划分一直在积极推进之中。2005 年，原信息产业部就发布了《微功率(短距离)无线电设备的技术要求》，将76-77GHz频段规划给了车辆测距雷达使用。此后，工业和信息化部于2012年发布了《关于发布24GHz频段短距离车载雷达设备使用频率的通知》(工信部无〔2012〕548 号)，将24.25-26.65GHz频段规划用于短距离车载雷达业务的频率。
2015年，日内瓦世界无线电通信大会将77.5-78.0GHz频段划分给无线电定位业务，以支持短距离高分辨率车载雷达的发展，从而使76-81GHz都可用于车载雷达，为全球车载毫米波雷达的频率统一指明了方向。
二、毫米波雷达行业产量情况
（一）尽管国内的毫米波雷达行业市场规模提升较快，但是行业本身最大的问题是关键技术依然由国外垄断，在全球毫米波雷达市场上，占主导地位的是德国、美国、日本等国家，主要厂商包括博世、大陆集团、海拉、德尔福、富士通天、电装等，原材料的进口依赖度超过80%。从毫米波雷达的频段分布上看，目前毫米波雷达主要分布在24GHz和77GHz两个频段。其中24GHz主要用于中短距离雷达，探测距离大约在50-70米之间;77GHz主要用于长距离雷达，探测距离大约在150-250米左右。目前77GHz雷达在集成度、探测精度与距离测量等整体性能优于24GHz雷达，但成本也高于24GHz雷达。国内企业产品目前主要以短距毫米波雷达为主，基本实现了大规模量产。
（二）毫米波雷达行业需求情况
目前毫米波雷达被广泛应用于自适应巡航(ACC)、前向防撞报警(FCW)、盲点检测(BSD)、辅助停车(PA)、辅助变道(LCA)等ADAS相关功能中。为满足以上功能感知需求，一辆汽车上会安装多颗雷达组成系统，覆盖短程、中程、远程探测功能。其中24GHz雷达系统主要实现近距离探测(SRR)，77GHz雷达系统主要实现中远距离探测(LRR)。除了汽车运用，毫米波雷达还在无人机、安防、智能交通、工业以及军用领域发挥着重要作用，尤其在智能交通领域，可应用于车辆检测、交通流量监控、超速检测、电子警察及红绿灯控制等领域，是未来智能交通体系的重要组成。
（三）毫米波雷达行业市场规模
近年来我国毫米波雷达行业发展迅速，2020年市场规模已突破了70亿元大关，达到了72.1亿元，在自动驾驶技术快速普及的大背景下，市场规模有望继续得到突破。
图表：2017-2020年我国毫米波雷达市场规模情况
图表：国内毫米波雷达生产情况
三、毫米波雷达与激光雷达
无人驾驶技术想要真正上路行驶，最关键的技术难点就在于汽车如何能对现实中复杂的交通状况了如指掌，这样一来就必须使用雷达装置。现阶段主流无人驾驶研发技术中，都选择了激光雷达，而一向“不走寻常路”的马斯克选择使用毫米波雷达。那么，两种类别的雷达技术究竟有什么区别？激光雷达主要是通过发射激光束，来探测目标的位置、速度等特征量。车载激光雷达普遍采用多个激光发射器和接收器，建立三维点云图，从而达到实时环境感知的目的。从当前车载激光雷达来看，机械式的多线束激光雷达是主流方案。激光雷达的优势在于其探测范围更广，探测精度更高。但是，激光雷达的缺点也很明显：在雨雪雾等极端天气下性能较差，采集的数据量过大，价格十分昂贵。目前百度和谷歌无人驾驶汽车车身上的64位激光雷达，售价高达70万元人民币。激光发射器线束的越多，每秒采集的云点就越多，探测性能也就更强。然而线束越多也就代表着激光雷达的造价就更加昂贵，64线束的激光雷达价格是16线束的10倍。
作为ADAS不可或缺的核心传感器类型，毫米波雷达从上世纪起就已在高档汽车中使用，技术相对成熟。毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点，且其引导头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。此外，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，相比于激光雷达是一大优势。而毫米波雷达的缺点也十分直观，探测距离受到频段损耗的直接制约（想要探测的远，就必须使用高频段雷达），也无法感知行人，并且对周边所有障碍物无法进行精准的建模。受益于技术相对成熟，毫米波雷达在单价方面，只能算是激光雷达的九牛一毛，单体价格大约在100美元左右。并且车载毫米波雷达的市场需求也相对更多，带来的规模效益有望进一步拉低成本。
四、2021年11月16日，工信部印发《汽车雷达无线电管理暂行规定》。主要的内容有以下几个方面（直接在网上复制）
（一）什么是汽车雷达？汽车雷达有什么作用？
本《规定》所称汽车雷达，是指安装在汽车上的一种毫米波雷达，作为机动车的一部分，在机动车出厂前已完成装载及功能性、安全性测试，为机动车智能驾驶提供辅助手段的无线电定位业务移动电台。汽车雷达主要用于自适应巡航控制、防撞、盲点探测、变道辅助、泊车辅助、后方车辆示警、行人探测等，具有在雨雪等恶劣天气条件下稳定检测目标的优势。
（二）制定《规定》的背景
随着新一轮科技革命和产业变革深入推进，汽车电动化、网联化、智能化技术加速演变，高级驾驶辅助系统（ADAS）性能不断提升及广泛应用，汽车雷达作为必不可少的传感器之一，是实现机动车单车智能的重要手段。无线电频率是汽车雷达工作高度依赖的关键资源，为规范和引导汽车雷达无线电频率使用，减少汽车雷达与其他无线电业务或台（站）之间的有害干扰，亟需完善相关管理规定。一是自动驾驶技术快速发展，对汽车雷达在分辨率、探测精度和可靠性等方面提出了更高要求，现有的24GHz和77GHz频段的频率规划难以满足汽车雷达的技术发展需求，迫切需要为其规划更大带宽的使用频率。二是2015年世界无线电通信大会（WRC-15）作出相关决议，将76-81GHz频段划分为汽车雷达全球协调一致的使用频段。三是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一致的5G毫米波使用频率，世界部分国家已逐步引导汽车雷达的使用频段向更高的77GHz频段迁移。
（三）我国汽车雷达的无线电管理政策历史沿革?
2005年，原信息产业部发布《微功率短距离无线电设备技术要求》（信部无〔2005〕423号），将24-24.25GHz频段规划用于H类通用设备，可用于汽车雷达，将76-77GHz频段规划用于车辆测距雷达；2012年，工业和信息化部发布《24GHz频段短距离车载雷达设备使用频率的通知》（工信部无〔2012〕548号），又将24.25-26.65GHz频段规划用于汽车雷达，使用上述频段的汽车雷达均按照微功率短距离无线电发射设备管理，无须办理频率使用和台站设置、使用许可，但需要取得无线电发射设备型号核准。2019年，为贯彻落实新修订的《中华人民共和国无线电管理条例》，工业和信息化部发布第52号公告，对微功率短距离无线电发射设备目录和技术要求进行了调整，保留24-24.25GHz频段的H类通用设备（含汽车雷达应用），同时，将76-77GHz频段从目录中移除，不再将该频段的车辆测距雷达按微功率短距离无线电发射设备进行管理。
（四）《规定》制定的依据及过程?
《规定》的制定依据《中华人民共和国无线电管理条例》《中华人民共和国无线电频率划分规定》等法规规章，并参考了国际电信联盟《无线电规则》等相关规定，充分考虑汽车雷达与其他无线电业务或系统之间的频率兼容共用，兼顾产业现状和技术发展趋势。
制定工作自2018年启动，主要开展了以下工作：一是组织专题研究。梳理国内外政策相关情况，调研汽车雷达技术和产业发展趋势，开展频谱需求和电磁兼容分析研究，并组织外场测试验证。二是广泛征求意见。向社会公开征求意见，并多次组织汽车雷达制造企业、汽车制造企业、行业协会、科研机构召开座谈会，对反馈意见进行了认真研究和处理。三是专家咨询论证。组织召开专家论证会，根据专家意见对《规定》进行完善。
（五）《规定》的主要内容?
《规定》由正文和3个附件组成。主要内容如下：
一是规定了汽车雷达使用频率（76-79GHz频段）、主要使用场景，明确了发射功率及功率谱密度限值、通用杂散发射限值、特殊频段保护限值、接收机阻塞特性等射频技术要求，并强调除国家无线电管理机构另有规定外，76-79GHz频段不能用于其他类型陆基雷达，也不能用于在航空器（含无人机、气球、飞艇等）上装载使用的雷达。二是明确了汽车雷达无线电管理方式，即在76-79GHz频段内设置、使用汽车雷达，无需申请取得无线电台执照，但生产、进口在国内销售、使用的汽车雷达设备应当向国家无线电管理机构申请无线电发射设备型号核准。三是明确了汽车雷达使用和干扰协调要求，即不得对同频段或相邻频段内依法开展的固定、移动、卫星固定、业余、射电天文等无线电业务或无线电台（站）产生有害干扰，并在附件2中规定了不同射电天文台台址及与汽车雷达之间的干扰保护距离。（六）如何减少和避免汽车雷达与射电天文台之间，以及汽车雷达相互间的无线电有害干扰？
一是在《规定》正文中明确装载汽车雷达的车辆不得驶入我国相关射电天文台干扰保护距离内的区域，相关省、自治区、直辖市无线电管理机构应会同地方政府有关部门划设当地射电天文台电磁环境保护区。二是明确汽车雷达和汽车整车制造企业的相关责任，包括应采取干扰规避措施、在产品使用说明中提示汽车雷达功能局限性、制定必要的安全操作指南等措施，提高汽车雷达自身的抗干扰能力，减少或预防工作在同频段汽车雷达之间可能产生的有害干扰。三是在附件3中提出汽车雷达干扰规避指南，对可能遇到的干扰风险、干扰规避措施、使用者须知作了详细描述。
（七）《规定》与原管理规定如何衔接？
考虑国内产业基础和应用情况，对于24-24.25GHz频段窄带汽车雷达，按照工业和信息化部2019年第52号公告仍可继续使用。对于76-77GHz频段车辆测距雷达设备，如符合《微功率短距离无线电设备技术要求》（信部无〔2005〕423号）要求，且在工业和信息化部2019第52号公告实施（2019年11月19日）前已投入使用，原则上可用到报废为止。对于24.25-26.65GHz频段汽车雷达，如符合《24GHz频段短距离车载雷达设备使用频率的通知》（工信部无〔2012〕548号）规定，已投入使用的，原则上可用到报废为止，同时应注意自《规定》2022年3月1日正式实施起，不再受理和审批24.25-26.65GHz频段汽车雷达的无线电发射设备型号核准申请，即不能再生产和进口使用该频段的汽车雷达。
最重要的就是第七点解读，意思就是24-25GHZ频段的毫米波雷达以后不能再用于汽车雷达，要用必须用77GHZ的毫米波雷达，以前生产77GHZ的是利好，倒逼毫米波雷达生产企业改进生产线。
五、毫米波雷达上市公司
1、天银机电：2020年5月9日，公司在互动平台称：目前自动驾驶主要依靠毫米波雷达或激光雷达等传感器感知路况及障碍物，华清瑞达基于长期从事军用雷达及电子战方面的技术积累，在军民两用雷达技术方面有一定的技术优势。
2、中国宝安：厦门意行半导体科技有限公司目前主要产品为毫米波雷达芯片及应用解决方案。
3、雷科防务：18年7月，全资子公司理工雷科成为百度Apollo生态合作伙伴，理工雷科的“77GHz毫米波汽车防撞雷达”成为Apollo生态合作伙伴的首个国产毫米波雷达。
4、越博动力：从近三年净利润复合增长来看，近三年净利润复合增长为-38.51%，最高为2018年的2121万元。公司有自主研发辅助驾驶技术，毫米波雷达产品，目前24GHz和77GHz都已量产，在并道辅助、盲区检测、前向AEB等技术均满足国内客户需求。
5、景嘉微：从近三年净利润复合增长来看，近三年净利润复合增长为20.78%，最高为2020年的2.076亿元。公司主要从事高可靠电子产品的研发、生产和销售，产品主要涉及图形显控、小型专用化雷达和其他三大领域。图形显控是公司现有核心业务，也是传统优势业务，小型专用化雷达和芯片是公司未来大力发展的业务方向。
6、海兰信：从近三年净利润复合增长来看，近三年净利润复合增长为-26.48%，最高为2018年的1.057亿元。在智能航海领域，海兰信拥有船舶智能导航系统、机舱自动化系统、船岸一体化系统、复合雷达系统等系列海事产品，构建海兰云(Hi-Cloud)船舶远程信息服务系统，有能力为客户提供船舶智能化综合解决方案。
7、天和防务：从近三年净利润复合增长来看，最高为2020年的1.029亿元。公司主营业务为以连续波雷达技术和光电探测技术为核心的侦察、指挥、控制系统的研发、生产、销售及技术贸易。
8、四创电子：从近三年净利润复合增长来看，近三年净利润复合增长为-18.64%，最高为2018年的2.573亿元。2015年年报披露，公司空管二次雷达首次进入民航领域，获取民航正式使用许可证，场面监视雷达、多点定位系统获无线电发射设备型号核准证，空中交通管理产品安装在空管站进行试用和测试，雷达电子开启由设备供应商向系统供应商的转变。
9、德赛西威。见前图表。