雷達(dá)傳感器已成為ADAS和自動駕駛傳感套件的關(guān)鍵組件。當(dāng)今的車輛基本都配備了一個(gè)或多個(gè)雷達(dá)，可增強(qiáng)其感知和傳感能力，確保為消費(fèi)者提供安全舒適的駕駛體驗(yàn)。隨著電子和半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，近年來雷達(dá)技術(shù)也有了顯著改善，雷達(dá)有了更高的分辨率、更大的射程、更寬的FoV以及更好的抗干擾性。

工作原理
雷達(dá)的工作原理類似于聲波反射。雷達(dá)使用電磁能脈沖（在無線波頻譜中），發(fā)射源發(fā)射無線電波，無線電波被表面反射后，會被接收器系統(tǒng)接收和處理。反射波被捕獲并處理，確定目標(biāo)物體的距離、速度和方向。

雷達(dá)的構(gòu)造
如今，典型的車載雷達(dá)模塊包含五個(gè)主要功能模塊：天線、RF部分包括發(fā)射器和接收其、高速數(shù)字接口、信號處理器、和電源部分。

發(fā)射器：使用波形發(fā)生器產(chǎn)生雷達(dá)信號，并由放大器供電
波導(dǎo)：有利于傳輸發(fā)射器產(chǎn)生的雷達(dá)信號
天線：將發(fā)射器的能量作為電磁波傳輸?shù)娇諝庵?br /> 接收器：放大和解調(diào)接收到的信號
信號處理器：處理捕獲的信號以計(jì)算距離、速度和其他有用信息

汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)有垂直或水平天線。垂直極化是最常用的方法，因?yàn)樗峁┑碾s波較少，但由于垂直天線的輻射方向圖較窄，因此其方位角FoV有限。水平極化天線可以實(shí)現(xiàn)更寬的方位角FoV，但會在最終目標(biāo)圖案中引起更多的波紋。

RF CMOS是用于汽車?yán)走_(dá)芯片組的最優(yōu)選技術(shù)。RF CMOS是一種集成電路技術(shù)，可以簡單且經(jīng)濟(jì)高效地將RF、模擬和數(shù)字組件集成到芯片組上。用于汽車?yán)走_(dá)傳感器的通常配置是將所有RF組件（發(fā)射器和接收器）放在一個(gè)PCB上，而將信號處理單元放在另一個(gè)PCB上。也可以將兩者放置在同一芯片組上，但這會帶來發(fā)熱的問題，信號處理單元和RF組件都會產(chǎn)生大量熱。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，一些新興公司提出了片上雷達(dá)（RoC）解決方案，該解決方案將RF組件和處理單元都封裝在一個(gè)芯片組上，從而減少了足跡和功耗。

汽車為什么需要雷達(dá)？


自動駕駛車輛需要多種傳感技術(shù)來實(shí)現(xiàn)無誤的傳感和感知。每種傳感技術(shù)（攝像頭、雷達(dá)或激光雷達(dá)）都有其獨(dú)特的功能，它們可與其他傳感器互補(bǔ)，創(chuàng)建可靠的傳感套件，確保自動駕駛車輛的安全運(yùn)行。

基本上，所有上述傳感技術(shù)都在電磁光譜的不同波長下運(yùn)行。攝像頭使用可見光，因此，它在低光照或高對比度照明條件下，性能會有限制。激光雷達(dá)使用的光波不在正常的可見光譜范圍內(nèi)，但在明亮的陽光和惡劣的天氣條件下也會受到限制，從而導(dǎo)致信噪比降低。此外，與攝像頭或雷達(dá)相比，高分辨率激光雷達(dá)技術(shù)仍然昂貴且不夠成熟。



雷達(dá)使用無線電波，不受光照條件的影響。它們可以輕松穿透雨雪環(huán)境，并在惡劣的天氣條件下表現(xiàn)良好。雷達(dá)還可以輕松計(jì)算出移動物體的距離、速度和軌跡。雷達(dá)的另一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是它能夠透視物體并檢測車輛上方或后方的障礙物。但雷達(dá)的主要缺點(diǎn)是分辨率低，例如識別兩個(gè)距離很近的物體。

雷達(dá)系統(tǒng)尺寸較小，部署成本低得多。就價(jià)格而言，雷達(dá)是僅次于激光雷達(dá)的自動駕駛汽車第二昂貴的傳感器類別，其次是攝像頭。由于與雷達(dá)相關(guān)的所有技術(shù)優(yōu)勢，目前在道路上行駛的幾乎每輛具有自動駕駛功能對車輛都配備了某種雷達(dá)。但雷達(dá)仍需要其他傳感器來彌補(bǔ)其局限性。

由于每種感知技術(shù)都有其自身的優(yōu)缺點(diǎn)，因此自動駕駛汽車不太可能僅依靠一種感知技術(shù)。大多數(shù)OEM和自動駕駛公司正在使用多種傳感器技術(shù)來解決自動駕駛汽車的感知問題，并根據(jù)其特定的部署需求采用最合適的解決方案。