黄李波：毫米波雷达系统设计简述

大家好，我是同济大学的黄李波，来同济大学以前，我在德国大陆雷达研发总部做了八年的雷达设计，主要在射频方向。今天跟大家分享一下有关雷达天线设计上面的一些事情。

首先讲一讲雷达天线的设计背景，今天可能大家比较关心24GHz和77GHz的雷达技术。因为市场上总是存在这两个产品，不同的供应商因为自己的产品偏好，总会说一些不同的故事。下面展现毫米波雷达的天线设计，最后是一个结论。

首先来到这个会场，大家肯定知道ADAS系统的重要性，可以大幅度降低事故概率，减少社会经济损失，这个不用说了。我开发的毫米波雷达相对于别的传感器系统最大的优势就是，第一个在距离测量上有不可比拟的优势，还有一个就是说雷达在恶劣天气条件下，比如说雨雾天气的时候，可能摄像头不行了，或者激光雷达在大雾天不工作，毫米波雷达还能工作，虽然距离有所衰减，但是不至于完全不动。所以现在毫米波雷达在汽车上的装车率还行。

天线是决定雷达性能最关键的几个零部件之一。天线相当于雷达的眼睛，如果雷达本身是个近视眼，也就是说如果雷达的天线不工作的话，那后面信号处理再怎么救也救不回来了。在国外的一级零部件供应商里面，比如我工作过的大陆，以及博世这样的公司，他们的天线也都很少有外包的，至少据我所知，他们的天线都是自己设计，就是公司自己的工程师自己设计，并且跟着雷达产品走完整个雷达周期，这是特点。

大家肯定很关心为什么要有一个24GHz还要有一个77GHz。因为至少现在为止，大陆的雷达里面还都是两种技术并存的。这张表就是大致比较了一下24GHz和77GHz两种雷达技术的区别。如果说有共性的话就是它们的信号很类似，后端的数字信号处理的，包括软件包括硬件都很像，如果你们拆开雷达看的话。而区别就是在射频前端，更具体一点就是射频芯片和天线。首先这个天线要做起来，首先是射频前端集成的技术难度，明显就是说，24GHz的难度比77GHz简单很多。这个东西看起来可能也就是一平方毫米或者一立方毫米的体积里面完成，但是因为24GHz这个波长稍微比77GHz长一点，加工难度以及造成的损耗会明显好于77GHz。这也是开发过程中很明显发现的一件事情。关于成本来讲，24GHz比77GHz少很多，还是前面讲到的加工精度的要求。不只包括芯片晶圆的精度，还有封装的精度，以及焊接、封装的精度，24GHz还是比77GHz有一定的优势，也带来了相对比较高的产品的成品率。

刚开始讲到两种雷达的信号处理基本一致，性能也一致，但是77GHz最大的好处就是天线面积，因为天线面积和波长成正比，为了达到同样的天线增益，77GHz的天线确实比24GHz的天线小很多。