本報(bào)告深入研究了雷達(dá)技術(shù)及市場(chǎng)，尤其重點(diǎn)關(guān)注了汽車應(yīng)用。報(bào)告從材料、半導(dǎo)體技術(shù)、封裝技術(shù)、天線陣列和信號(hào)處理等層面深入分析了雷達(dá)技術(shù)，構(gòu)建了全面的技術(shù)發(fā)展路線圖，展示了雷達(dá)技術(shù)將如何發(fā)展成為能夠提供密集4D點(diǎn)云的4D成像雷達(dá)，并實(shí)現(xiàn)物體探測(cè)、分類和跟蹤。

本報(bào)告調(diào)研了雷達(dá)市場(chǎng)上最新的產(chǎn)品創(chuàng)新，以及全球有前景的初創(chuàng)企業(yè)。本報(bào)告還創(chuàng)建了一個(gè)短期和長(zhǎng)期的預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)期覆蓋了從2019年到2040年。此外，報(bào)告按自動(dòng)化程度以及乘用車、共享車輛和卡車對(duì)市場(chǎng)出貨量和價(jià)值進(jìn)行細(xì)分。在第一個(gè)十年期，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）（Level 1級(jí)和Level 2級(jí)）將成為主要的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力，而來(lái)到第二個(gè)十年期，自動(dòng)駕駛汽車將成為主要的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力。

2020~2040年雷達(dá)市場(chǎng)預(yù)測(cè)（樣刊模糊化）

報(bào)告提要

雷達(dá)是ADAS和自動(dòng)駕駛應(yīng)用的傳感器套件中的重要一環(huán)。本報(bào)告首先研究了雷達(dá)在當(dāng)前各種ADAS功能（例如ACC、AEB、FCA、BSD、LCW、HWA等）中扮演的角色。然后，研究了隨著ADAS和自動(dòng)駕駛水平的提高，短程/中程/遠(yuǎn)程雷達(dá)的單車安裝量將如何增長(zhǎng)。

本報(bào)告詳解了全球范圍內(nèi)運(yùn)行頻率的驅(qū)動(dòng)因素和趨勢(shì)，分析了設(shè)備參數(shù)（包括中心頻率、帶寬、測(cè)量時(shí)間和虛擬孔徑等）如何影響關(guān)鍵性能指標(biāo)，例如探測(cè)速度、范圍、方位角和仰角分辨率等。然后，對(duì)目前市場(chǎng)上的通用產(chǎn)品進(jìn)行了調(diào)研和對(duì)比分析。報(bào)告還總結(jié)了從芯片（無(wú)晶圓廠/IDM/代工廠）到模組制造商的整個(gè)價(jià)值鏈。

本報(bào)告創(chuàng)建了詳盡的市場(chǎng)預(yù)測(cè)模型。市場(chǎng)預(yù)測(cè)首先考量了ADAS和自動(dòng)駕駛?cè)绾螡B透汽車市場(chǎng)。本報(bào)告提供了為期20年的市場(chǎng)預(yù)測(cè)（2020年至2040年），將汽車市場(chǎng)按自動(dòng)駕駛級(jí)別從Level 0級(jí)到Level 5級(jí)進(jìn)行細(xì)分。該預(yù)測(cè)模型還考慮了自動(dòng)駕駛汽車和共享自動(dòng)駕駛汽車對(duì)全球汽車總銷量的影響，在合理的市場(chǎng)狀況下，預(yù)測(cè)汽車市場(chǎng)的峰值銷量大約會(huì)在2031年下半年。然后將這些預(yù)測(cè)結(jié)果納入了雷達(dá)銷售量的預(yù)測(cè)模型。針對(duì)雷達(dá)市場(chǎng)的規(guī)模預(yù)測(cè)，我們?yōu)橹?遠(yuǎn)程雷達(dá)創(chuàng)建了合理且積極的降價(jià)方案。在預(yù)測(cè)模型中，我們還考慮了相關(guān)的半導(dǎo)體材料技術(shù)（GaAs、SiGe和Si）。

按照ADAS和自動(dòng)駕駛級(jí)別細(xì)分的出貨量預(yù)測(cè)

技術(shù)趨勢(shì)：半導(dǎo)體、片上集成、封裝和低損耗材料

雷達(dá)技術(shù)正在不斷演進(jìn)，這對(duì)于雷達(dá)而言確實(shí)是非常激動(dòng)人心的時(shí)期。本報(bào)告提供了各種半導(dǎo)體技術(shù)方案的詳細(xì)定量對(duì)比分析，例如GaAs HEMT、InP HEMT、SiGe BiCMOS、Si CMOS和Si SOI等，考量了最大頻率、放大器效率、光刻技術(shù)節(jié)點(diǎn)、功能集成能力、產(chǎn)量和成本等因素。

本報(bào)告展示了半導(dǎo)體技術(shù)的演進(jìn)，以及未來(lái)幾年內(nèi)可能的發(fā)展趨勢(shì)。解析了GaAs技術(shù)如何以及何時(shí)被SiGe取代，以及現(xiàn)在的SiGe可能會(huì)在何時(shí)以及如何被Si CMOS（或SOI）革新。報(bào)告詳細(xì)介紹了市場(chǎng)上主要的現(xiàn)有和新興產(chǎn)品，涵蓋SiGe BiCMOS以及Si CMOS和SOI。報(bào)告中涉及的主要廠商包括恩智浦（NXP）、英飛凌（Infineon）、意法半導(dǎo)體（ST Microelectronics）、安森美半導(dǎo)體（ON Semiconductor）、德州儀器（Texas Instruments ）、亞德諾（ADI）、Arbe Robotics、Uhnder、Straradian以及Oculii等。

向Si CMOS等類似器件的發(fā)展趨勢(shì)將使更多功能集成到雷達(dá)芯片中。本報(bào)告展示了雷達(dá)是如何從針對(duì)每種功能分別采用單獨(dú)芯片發(fā)展為單芯片集成。最新的SiGe BiCMOS以及一些最新的Si CMOS雷達(dá)芯片包括了多個(gè)收發(fā)器、監(jiān)視功能、波形發(fā)生器和ADC。最新的Si CMOS甚至包括了帶有存儲(chǔ)器的微控制器，以及數(shù)字信號(hào)處理單元DSP。這清晰地顯示了單芯片解決方案的趨勢(shì)，這有助于顯著降低成本和大規(guī)模批量生產(chǎn)。

本報(bào)告還研究了雷達(dá)的封裝解決方案。過(guò)去，雷達(dá)中的多顆芯片直接安裝在電路板上（CoB）并通過(guò)引線鍵合連接。如今，雷達(dá)開(kāi)始采用晶圓級(jí)封裝技術(shù)來(lái)封裝芯片，例如晶圓級(jí)封裝BGA或倒裝芯片BGA封裝等。報(bào)告提供了芯片和封裝解決方案的對(duì)比分析。對(duì)于封裝解決方案，我們還比較了倒裝芯片、扇出和BGA的高頻性能。

本報(bào)告概覽了設(shè)計(jì)、材料和無(wú)源器件的板級(jí)趨勢(shì)。在這方面，我們注意到板上排布的變化。過(guò)去采用兩個(gè)單獨(dú)的RF和數(shù)字電路板，現(xiàn)在，最常見(jiàn)的是頂層由特殊RF材料組成的混合電路板。至少對(duì)于小天線陣列而言，趨勢(shì)是朝著封裝天線（AiP）設(shè)計(jì)的方向發(fā)展。這種設(shè)計(jì)有些已經(jīng)可以滿足車規(guī)級(jí)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。本報(bào)告還探討了片上天線的長(zhǎng)期可能性。

混合電路板成為標(biāo)準(zhǔn)配置（樣刊模糊化）

此外，本報(bào)告分析了高頻下低插入損耗的材料要求。這些特殊材料需要提供低損耗正切。至關(guān)重要的是，介電常數(shù)和損耗角正切對(duì)于溫度和頻率的變化需要保持穩(wěn)定。另外，還需要低吸潮，材料需要便于或具有已知的改性加工。本報(bào)告針對(duì)市場(chǎng)上廣泛的材料選擇提供了全面的對(duì)比分析，包括陶瓷填充PTFE、LCP、PI/含氟聚合物、LTCC或AlN等陶瓷、以及玻璃等。

4D成像雷達(dá)

現(xiàn)在，雷達(dá)技術(shù)正在朝著能夠提供密集4D點(diǎn)云的4D成像雷達(dá)發(fā)展，超越物體存在探測(cè)、距離和速度確定，朝著3D物體探測(cè)、分類和跟蹤發(fā)展。

本報(bào)告重點(diǎn)關(guān)注并評(píng)估了增加天線陣列對(duì)方位角、仰角分辨率以及數(shù)據(jù)矩陣和點(diǎn)云的重要影響。有關(guān)方位角和仰角附加的高分辨率信息為4D成像雷達(dá)鋪平了道路。這些新興功能或?qū)⒛：走_(dá)和激光雷達(dá)（LiDAR）之間的界線，使雷達(dá)滲透部分潛在的激光雷達(dá)市場(chǎng)，并且還不受光照條件和天氣的影響。盡管激光雷達(dá)在某些參數(shù)（包括角分辨率和潛在的物體分類）方面仍將占據(jù)主導(dǎo)地位，但是，4D成像雷達(dá)的興起或?qū)⑿纬捎腥さ母?jìng)爭(zhēng)環(huán)境。

本報(bào)告還綜述了已經(jīng)在攝像頭成像應(yīng)用中取得巨大成功的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)?？剂苛怂鼈冡槍?duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)所面臨的挑戰(zhàn)。我們還特別分析了未來(lái)的雷達(dá)技術(shù)如何提高點(diǎn)云密度，使其密度更接近激光雷達(dá)。報(bào)告探討了2D和3D物體探測(cè)的最新技術(shù)，并列出了一些有可能縮小雷達(dá)和激光雷達(dá)性能差距的方案。我們?cè)趫?bào)告中還討論了當(dāng)前有限的標(biāo)記訓(xùn)練數(shù)據(jù)，以及一些廠商如何嘗試創(chuàng)建精確的雷達(dá)圖，開(kāi)發(fā)半自動(dòng)化標(biāo)記雷達(dá)數(shù)據(jù)的方法，這些方法通常將后期融合源自攝像頭、GPS和激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)。

此外，本報(bào)告還簡(jiǎn)要討論了雷達(dá)的干擾挑戰(zhàn)。隨著道路上車輛配備雷達(dá)的數(shù)量增長(zhǎng)，這將成為日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。多種解決方案正在業(yè)內(nèi)討論。在某些情況下，受干擾的信號(hào)會(huì)在本地重建。在另一些方案中，提出了類似于電信系統(tǒng)中看到的疏松或緊密的系統(tǒng)級(jí)協(xié)調(diào)。

目前雷達(dá)與未來(lái)新興雷達(dá)的對(duì)比

值得關(guān)注的創(chuàng)新初創(chuàng)公司

近年來(lái)，出現(xiàn)了很多采用不同創(chuàng)新方案的雷達(dá)初創(chuàng)企業(yè)。有些廠商正在先進(jìn)SOI或CMOS節(jié)點(diǎn)上開(kāi)發(fā)雷達(dá)，以支持非常大的虛擬通道。結(jié)合它們開(kāi)發(fā)的處理技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)真正的4D成像。還有其它一些廠商正在開(kāi)發(fā)新技術(shù)，例如使用超材料來(lái)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)波束的電子操縱。

初創(chuàng)公司Metawave利用超材料實(shí)現(xiàn)波束成型和操縱

另外，并非所有廠商都選擇專注于汽車應(yīng)用。事實(shí)上，有些公司正專注于UWB頻段，致力于為無(wú)人機(jī)導(dǎo)航、生命體征監(jiān)測(cè)、人機(jī)界面、醫(yī)學(xué)成像、智能家居等應(yīng)用提供單芯片、低成本、高分辨率雷達(dá)解決方案。這些初創(chuàng)公司包括Arbe Robotics、Uhnder、Straradian、Echodyne、Metawave、Oculii、Vayyar、Lunewave、Zendar、Ghostwave、Novelda、Omniradar（Staal Technologies）等。
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