黄李波：毫米波雷达系统设计简述

讲了技术的比较，一般来讲在雷达设计里面，对天线的要求有哪些？从一开始就是说这个背景是什么。首先第一个，现在毫米波雷达的生产已经走向批量化，2007年、2008年我进公司的时候，大概77GHz雷达的产量一年就是几万台，24GHz大概也是这个数量级。但是这两年77GHz的每年的出货量应该已经达到至少几十万台的级别了，而24GHz的出货量已经到了百万的级别。这也就意味着，一条生产线原来每天下几百台雷达，调一调就可以工作，而今天一定是全自动生产，而且至少要有90%以上的成品率才能保证顺畅的供货，因为大家都没有库存。一旦流水线出现什么事情导致停线的话，可能两天以后顾客就供不上货。所以说，现在的毫米波雷达天线要满足批量生产的要求，现在的雷达天线基本上逐步从早期的机械天线演变成了平面天线，印刷在PCB板上的天线。而毕竟这是一个汽车产品，汽车产品自然要满足所有的汽车上的要求，比如说耐久性，雷达要三十年不坏，一辆汽车国外对零部件的要求是三十年不坏，我们的雷达天线三十年基本要不走样，要容易加工，因为现在有很高的成本的要求，电路要很容易耦合起来。另外一方面，车内也已经被各种各样的零部件塞满，雷达也是做得非常小。就像早年的雷达可以这么大，现在的雷达这么大可能整车厂也会嫌大。

最后，这毕竟还是个电器件，传统上雷达需要的那些个性能，比如说高增益、高旁瓣、高效率这些并没有改变。这是我们最近设计的一款24GHz的雷达天线，也是我讲过24GHz对77GHz有一些技术上的优势，所以我们还是最先选择24GHz进行突破。

这是一款平面天线，做在PCB板上，选择了均一低损耗的印刷电路板材料。经过实践证明这是一种可靠的电路形式，匹配还是很好的。能量进入天线以后不会反射回来，而是大部分被辐射掉。反射会造成更多的损耗，会造成很多不必要的问题。同时看这个天线也不是很大了，跟一元钱硬币相比，这个体积还是不错的。而这个天线的网络设计也是很简单，其实就是一些导线。当然这些导线的粗细还是比较关键的。这个天线本身在这么小的面积上去做的话，它的效率也还可以，58%，意味着输入功率的一半损耗掉了，还有一半辐射掉了。这个是24GHz的天线，看上去还行，如果是77GHz的话这个参数会更差一点。

刚才也讲到所谓的天线的所谓的电性能，也是这张图上显示的，包括主瓣、旁瓣来决定的。这个水平方向的天线增益比较好，旁瓣压制得比较好。旁瓣可能是主机厂关注的一个参数，旁瓣如果高的话，天线虽然往前看，这个方向的信号也会接收到。如果这个方向有一个反射物的话，可能雷达会认为正前方有障碍物，从而产生误报。

我们做了一个模拟器，模拟雷达的性能。这个雷达还是可以在模拟中显示出，检测出80米外的汽车，行人也可以检测到。最后是一个结论，就是说首先天线是毫米波雷达最重要的组件，其次天线的设计除了要考虑传统的天线变参数以外，更重要的在汽车雷达里面，要考虑成本、耐久性等参数，而且天线的性能对于雷达的性能影响还是可以通过模拟的方式来进行预测。

谢谢大家！

白杰：谢谢黄博士的分享。可能内容涉及的专业面稍微有点深，看看大家有什么样的提问？

提问：在性能评估这一块，除了实地去测，还有没有其他方法来把雷达的性能进行比较？

黄李波：比较客观一点的办法是把雷达放在电波暗室里面去测，给一个比较接近理想状况的情况，排除外界干扰，对一到两个点目标进行测试。这个是比较客观的办法。当然在电波暗室里面，不光可以放射角反射器，也可以放雷达目标模拟器这样的动作，以更加精确的测试和比较雷达。

提问：咱们对（Mimo）天线和相共振天线有考虑吗？

黄李波：（Mimo）天线，就是多发多收，像这种天线其实已经是一发两收的天线了。这是局限于芯片，如果采用别的芯片组搭一个多发多收的天线，肯定是没有问题。关于相共振天线也是类似，如果是多发多收的话，是类似于军用当中的，接收端的接近相共振了，发射端的相共振还没有见过，估计过几年会出来，但是这要相关的芯片支持。