雷達和5G/V2X市場都將迎來增長：一個是通過市場拉動，另一個是通過政府支持。

ADAS和自動駕駛改變雷達產業動態

據麥姆斯咨詢介紹，高級駕駛輔助系統（ADAS）在汽車行業已經流行起來，如自動緊急剎車系統（AEB）等功能在2018年成為大眾（Volkswagen）、豐田（Toyota）、日產（Nissan）、本田（Honda）、馬自達（Mazda）、現代（Hyundai）等OEM廠商的眾多中端車型的標準配置。AEB已證明其在預防交通事故和死亡方面的價值，而雷達是其中主要傳感器之一。

美國汽車工程師學會（SAE）的自動駕駛等級及汽車傳感技術

由于駕車環境的復雜性（例如突然橫穿街道的行人），因此，出于安全考慮，環境感知技術及傳感器性能（如雷達）已不斷提升，并且這對商業化的自動駕駛（AD）市場也是有益的。雖然ADAS和自動駕駛的安全性遵循不同的發展理念，但是兩者互相受益。

我們預計2025年雷達市場將達到86億美元，2015~2025年期間的復合年增長率為15.6%。該市場的增長與雷達頻率相關。24GHz雷達市場在2018年達到22億美元，占據較大市場份額，典型應用如盲點監測（BSM），但是未來增長有限，預計將被79GHz高分辨率短程雷達取代。許多廠商（如維寧爾（Veoneer）、安波福（Aptiv）、海拉（Hella））也正在轉向使用77GHz雷達進行短距離和中距離的環境探測。

汽車雷達模組市場預測（2015~2015年）

如今，ADAS市場主要由大陸（Continental）、博世（Bosch）、電裝（Denso）和海拉（Hella）主導。與此同時，自動駕駛市場吸引了新的參與者和初創公司：Magna推出了4D高分辨率雷達模塊；日立汽車（Hitachi Automotive）宣布推出有史以來最小的遠程雷達；阿爾卑斯電氣（Alps Electric）的超短距離雷達在通用汽車（GM）Cruise自動駕駛平臺中得到了應用；至少有15家初創公司正在為高分辨率雷達提出新的方法/方案。

在77GHz單片微波集成電路（MMIC）和芯片組方面，發展趨勢是更高的集成度。市場領導者恩智浦（NXP）和英飛凌（Infineon）提供集成式收發器，德州儀器（TI）甚至在收發器中增加信號處理器。隨著MMIC芯片出貨量不斷增長和技術演變為先進工藝節點，我們預計雷達MMIC生態系統將從“集成器件制造商（IDM）”模式轉變為“無晶圓廠（fabless）/代工（foundry）”模式。因此，昨天的IDM可能變成明天的Fabless。

汽車雷達技術演進

政府機構推動V2X市場規模增長

車用無線通信技術（Vehicle to Everything，V2X）是將車輛與一切事物相連接的新一代信息通信技術，其中V代表車輛，X代表任何與車交互信息的對象，當前X主要包含車、人、交通路側基礎設施和網絡。V2X將“人、車、路、云”等交通參與要素有機地聯系在一起，不僅可以支撐車輛獲得比單車感知更多的信息，促進自動駕駛技術創新和應用；還有利于各地政府構建一個智慧的交通體系，促進汽車和交通服務的新模式新業態發展，對提高交通效率、節省資源、減少污染、降低事故發生率、改善交通管理具有重要意義。目前，V2X技術主要分為兩大類：（1）專用短程通信（DSRC） /智能交通系統（ITS）-G5：汽車與環境之間的基于5.9GHz頻段的通信技術；（2）C-V2X：基于4G/5G的蜂窩通信技術。

為了交通安全，政府監管機構正在推動5.9GHz頻段的通信技術發展。預計到2022年，發達國家將在汽車上廣泛應用；預計2025年5.9GHz V2X模組市場規模將達到10億美元。現在只有四家公司可以生產這些特定的芯片組：歐洲的恩智浦（NXP）、美國的高通（Qualcomm）、中國的華為（Huawei）、以色列的Autotalks。

V2X和C-V2X預期進展

5.9GHz V2X提供從汽車到其它車輛和基礎設施的直接通信，并且在通信過程中不涉及網絡運營商。另一方面，C-V2X受到蜂窩通信產業的推動，正在擴大其商業模式，滲透至汽車市場。為了推動V2X發展，歐盟委員會交通運輸總局（DG MOVE）創建了C-ITS平臺。該平臺是一個包括國家主管部門、C-ITS利益相關方和歐盟委員會在內的合作框架，以就在歐盟范圍內部署可互聯互通的C-ITS達成共識。歐盟相關國家和道路運營管理機構為了協調部署和測試活動，建立了C-Roads平臺，以共同制定和分享技術規范，并進行跨站點的互操作測試驗證。美國為了推動車用通信技術發展和后續的立法決策，其交通部門在密歇根州安娜堡東北部主導了基于車車、車路通信技術的“安全試點示范部署”項目。

汽車無線通信架構演進

汽車雷達技術快速演進

V2X在電子和射頻元件方面的顛覆性創新并不多，但雷達技術一直在快速演進中，從二極管和分立器件開始，發展到如今的全集成式小型MMIC芯片。由于數字波束成形技術（DBF）的引入，用于波束掃描的旋轉部件已被移除。數字波束形成技術保存了天線陣列單元信號的全部信息，通過采用先進的數字信號處理技術對陣列信號進行處理，從而獲得優良的波束性能，方便地得到超分辨和低副瓣的性能，實現波束掃描和自適應波束形成等。

雷達MMIC芯片材料也在不斷演進，從GaAs到雙極SiGe，再到硅基CMOS（包括短程和遠程雷達）。實際上，隨著硅基CMOS工藝的發展，其截止頻率已經得到了提升（200GHz以上），使得77GHz雷達能夠穩定工作。

汽車雷達MMIC芯片設計和制造生態系統

半導體產業為汽車雷達帶來了更好的性能、更低的成本，以及封裝/組裝方面的創新。扇出型晶圓級封裝（FOWLP）和波導天線均在芯片和系統級別減少射頻（RF）損耗。創新延伸到信號管理和處理，目前已有多種波形和調制方案，從頻率調制連續波（FMCW）到相位調制連續波（PMCW）。

雷達信號處理可能是創新最多的領域。強大且豐富的算法，例如用于空間信號的到達方向（Direction of Arrival，DoA）估計的多路信號分類（MUSIC）算法，將發展為能夠檢測，分離和跟蹤100多個對象。雷達目標微多普勒特征分析和深度學習技術將實現更好的對象分類以及行為預測。最終，雷達將成為一種高度可靠的認知傳感器，保障汽車駕駛安全。

汽車雷達的未來挑戰