如果你对汽车智能驾驶领域有所关注，便会发现一个现象：即便是主打“纯视觉”方案的技术路线，也始终离不开毫米波雷达（mmWave）与超声波雷达的 “加持”。更有意思的是，特斯拉曾一度以激进姿态，移除了车辆搭载的毫米波雷达和超声波雷达，但在后续面向中国市场推出的车型版本中，又重新加装了毫米波雷达。
很多人都非常看好毫米波雷达的前景。本文将会详细剖析毫米波雷达你需要了解的一切，并分析毫米波雷达最新趋势和厂商提供的最新技术。
看懂毫米波雷达
毫米波雷达是一种非接触式传感器，工作频段为10毫米（30 GHz）至1毫米（300 GHz），它通过无线电波信号的发射、接收和处理，发现目标并测定其空间位置、移动方向、速度、相对距离以及形状特征。其凭借其高精度环境感知及全天候运行特性，已在多领域实现规模化应用。
毫米波雷达按照24GHz、60GHz及77GHz三个不同频段拥有各自的特色和应用适配。车载应用场景作为毫米波雷达的核心战场。目前，在汽车应用中，24GHz在国内已被废止，不过国外仍然一些应用，车外应用主要以77GHz为主（分为76~77GHz和77~81GHz两个频段），车内则以60GHz为主导（但尚未在无线电管理领域形成统一标准）。
用于智驾感知的主要传感器包括毫米波雷达、摄像头、超声波雷达和激光雷达，其各被认为具有互补性。毫米波雷达可在效能和成本之间实现最佳平衡，已成为此市场分部的主流感知解决方案。
随着智驾等级的提高，多传感器融合架构日益成为主流，毫米波雷达凭借其较高成熟度、低功耗与成本可控性，不仅在恶劣场景下承担关键补盲功能，更成为当前感知系统中工程落地性最强、性价比最优的传感器之一。
这几年市场对于毫米波雷达的性能要求越来越高。车外方面，五六年前，ADAS 市场要求车企在车辆中配备NCAP BSD（盲点检测）、ACC（自适应巡航控制）和AEB（自动紧急制动），检测范围约150~200 米，当时车企的架构主要依赖CAN-FD接口的边缘传感系统，数据速率上限为6~8Mbps。如今，随着UN R79推出，市场趋势转向更严格的NCAP要求：角雷达和前雷达的距离要求提升30~40%，仰角检测等新增功能也成为必需。同时，车企的架构已升级为高速以太网接口，支持100Mbps及以上的数据速率。
车内方面，为了应对最近的设计趋势和法规要求，OEM 正专注于三种主要的车内传感应用：用于安全带提醒的乘员监测、存在检测（特别是CPD车内儿童检测）和入侵检测。由于这些车内传感应用具有日益严格的性能要求，OEM开始寻找新的技术来降低成本和简化设计。
汽车雷达发展趋势
第一，更经济实用，推动主动安全与辅助驾驶普及。
谁都知道车圈“卷”，成本则是当前OEM关注重点。目前，有两个方向减少毫米波雷达的成本：一是降低物料成本，涵盖电子器件、模组及测试环节；二是减少开发周期、难度与投入。
毫米波雷达作为车用传感器已有30年历史，早期采用化合物半导体，需7~8颗射频芯片组成收发机前端，结构复杂且成本高昂。2000年左右，射频前端分立器件逐渐集成在MMIC（Monolithic Microwave Integrated Circuit，单片微波集成电路）上，并转向砷化镓（GaAs）和锗硅（SiGe）工艺工艺，芯片数量缩减至3~4颗，成本有所下降。
2017年CMOS方案推出后，射频部分（MMIC）成本大幅降低，处理器（MCU/MPU）成为主要成本项。如今，CMOS单芯片方案逐渐兴起，相较二三十年前，物料成本下降超80%，这得益于半导体技术的创新。
第二，ADAS单片雷达芯片的最低门槛已经来到了4T4R、16个虚拟通道。
这一配置能够满足AEB（自动紧急制动）、ACC（自适应巡航控制）等基本ADAS功能的需求。
ADAS下一步正在向波导天线方向演进，逐渐取代平面PCB天线，成为新一代毫米波雷达的主流方案。3D波导天线的优势在于其更高的天线效率和更精准的波束控制能力，在幅度和相位的一致性方面表现更优，能够显著提升雷达的探测距离和测角精度，从而增强ADAS系统的可靠性。
第三，4D 成像雷达正在向 8T8R（级联）发展。
4D成像雷达主要服务于未来L3、L4 以及NOA等场景，为视觉、激光雷达提供冗余感知。因4D成像雷达技术路线尚未统一，波形设计、MIMO体制、信号处理流程及通道数量等存在差异，芯片需支持多样化需求；相比传统雷达，4D成像雷达需更高角度分辨率，这依赖更多收发通道及原始数据处理能力。
当前4D成像雷达呈两级分化态势：欧美市场以性能为重，以12T16R为主，中国、韩国市场则以性价比为重，以6T8R为主，通过这种结构在性能与成本间找到更大平衡。而到2028年开始市场分化将继续加剧。中国、韩国市场6T8R可能升级为8T8R，在保持成本优势的前提下逐步提升系统性能；欧美市场主流12T16R则有两个演进路线，一是美国为代表的16T16R，二是由欧洲驱动的24T24R。
8T8R凭借更多的发射和接收通道，能够提供更精确的高度信息，并且全量程350米范围内都可以实现，这对于AEB等功能至关重要。相较于传统4T4R雷达，8T8R具有三大核心优势：一是提升高度测量精度，解决因通道数不足导致的误报问题；二是增强对弱目标的检测能力，如道路上的遗落物或行人；三是改善角度分辨率，使雷达能够更准确地识别近距离的目标。
第四，舱内短距雷达的需求正在迅速增长，这包括车身外和车身内两块。
车身外：自动开合门避障中，毫米波雷达能够解决超声波雷达的局限性，已广泛应用于电动车；自动泊车中，毫米波雷达提供5~10米内精准4D点云，可隐藏于保险杠后，不影响车身造型。
车身内：随着全球汽车安全法规的不断完善，短距雷达在智能驾驶系统中的作用日益凸显，尤其是在CPD（舱内儿童遗留探测）和舱外避障应用中。特别是随着全球CPD法规的推动，要求车辆必须采用直接检测方式来监测车内是否有滞留儿童。由于毫米波雷达对心率和呼吸等微动极为敏感，因此成为最理想的传感方案。在CPD应用中，毫米波雷达需要具备足够高的灵敏度，以检测到微弱的生命体征信号，如心跳和呼吸。
第五，毫米波雷达的卫星架构是个必然的趋势。
自从特斯拉布局了中央计算单元（CCM），目前CCU（中央控制器）+ZCU（区域控制器）的架构，已然成形。对于毫米波雷达来说，形成卫星架构也是必然的。
其架构主要有两种：要么将边缘处理器统一到域控制器中的一颗集成 RSP 进行处理，要么直接将数据给到智驾 SoC 处理。具体选择哪种，主要取决于智驾 SoC 的算力。
总之，相较于摄像头，毫米波雷达在车内应用的优势显著：无隐私顾虑、可探测非视线范围内物体（如毛毯下的婴儿、倒装儿童安全座椅）、天然适配生命体征检测。
两大流派：单芯片和分立
完整的毫米波雷达系统包括发送 (TX) 和接收 (RX) 射频 (RF) 组件：模拟组件（如时钟）、数字组件（如模数转换器ADC）、微控制器 (MCU) 和数字信号处理器 (DSP)。
以往，雷达系统通常需要使用多分立芯片来构成，这些雷达系统体积庞大、功耗高且售价不菲。如今，毫米波雷达芯片供应商可以利用RF-CMOS工艺，将射频收发单元、PLL、模拟数字信号链以及数字处理部分整合在一起。尽管如此，很多解决方案都需要一个外部的MCU或DSP来处理雷达数据。
不过，目前市场还是分成了两派：一派倾向于极致的单芯片，即“MMIC+处理器”，集成度更高，尺寸外形更小，系统成本和硬件开发门槛低，目前在ADAS和车内领域逐渐成为主流；另一派则继续走分立方案，分立的芯片无疑拥有更好的制程和性能，如4D成像等高级场景无疑需要更好的芯片性能。
单芯片派的方案
TI（德州仪器）是单芯片的典型厂商，其通过45nm RF CMOS工艺将FMCW收发器、Arm内核、DSP、硬件加速器（HWA）和电源管理模块集于一体。
对于TI来说，LoP（封装上装载）这一封装技术是关键，该技术已经迭代到了第二代。早期TI采用BGA焊球路由来自 FCCSP封装（非LoP）的信号，信号必须通过从裸片到封装基板再到BGA再到PCB的四次射频 (RF) 转换，然后再馈送到微带贴片天线或3D波导天线。而当前采用的LoP技术，发明了一种将射频信号连接到3D天线的新方法，只需从裸片到封装基板再到波导发射的两次射频转换，然后便可以通过PCB波导将射频信号直接馈送到3D 天线。这些改进减少了信号损失并提高了整体SNR。此外，LoP提供了一个很有前景的途径来优化性能、减少辐射和散热问题、保持信号完整性和优化雷达系统整体性能。
TI的车载产品主要包括针对车内和近场的60GHz（57~64GHz）和针对车外ADAS和泊车的77GHz（76~81GHz）毫米波雷达传感器。
77GHz方面，新一代雷达传感器AWR2E44P和AWR2944P，不仅改善了整体传感器 SNR，增强了计算能力，增加了内存，使用了TI第二代 LoP，实现了10倍的高数据传输速率、HSM改进和EBOM（电子物料清单）优化，同时能够支持处理计算密集型AI/ML任务（如雷达感知）以及信号处理算法。
AWR2E44P/AWR2944P集成度非常高，FMCW收发器集成PLL、发送器、接收器、基带和ADC；处理元件集成Cortex-R5F@400MHz、C66x @450MHz DSP和HWA 2.1@400MHz；存储容量比上一代提升20%；具有数据速率为1Gbps的专用以太网IP；提供25MHz时钟输出，可替代以太网 PHY 芯片的外部晶体。
60GHz方面，新一代AWRL6844毫米波雷达传感器旨在通过单个器件和边缘AI，帮助解决车内难题，同时还可将系统成本降低20美元。16个虚拟通道可提供更高的空间分辨率，从而在车辆行驶时检测和定位车辆中的乘员；宽视场还提高了检测脚部空间和后向汽车安全座椅中的儿童的能力，而这些区域通常是现有检测系统的盲区；每秒可检测和计算10次入侵检测事件，功耗不到50mW。
AWRL6844同样也拥有很高集成度，包括射频/模拟子系统、前端控制器子系统（FECSS）、应用子系统（APPSS）、DSP 子系统（DSS）。
加特兰整体路线和TI很像，这家公司甚至曾经被TI的CEO夸赞。在封装方面，加特兰主推RoP（Radar on Package）技术。相比传统的PCB天线方案，RoP能够将天线直接封装在芯片上，从而减少信号损耗，提高探测距离和角度分辨率。RoP采用了脊形波导结构，在保证截止频率低于70 GHz时，波导接口面积减小约17%。该结构具备优良的可加工性和极高的鲁棒性，有效解决了可靠性与生产效率之间的矛盾。在计算子系统方面，加特兰采用了Cadence的IP。
加特兰前阵子针对三个市场推出了一批新产品。首先，针对ADAS推出了Alps-Pro，它搭载了RoP技术的这颗SoC点云精度的大幅提升，相比PCB在角度准确性检测上的方差优化了30%以上；角度分辨能力的显著提高；点云数量更多。
其次，针对成像级联雷达八发八收的趋势，推出了Andes RoP®芯片级联的进阶（Premium）。依托双SoC级联架构，在算力、成本和性能之间实现了最优平衡。该方案的高度测量范围从百米以内扩展至全量程350米，并且角度分辨率提升至25厘米以上，由于具备64个虚拟通道，可以有效抑制雷达常见的多径干扰，减轻了后处理负担。此外，Premium版本还集成了CFAR算法优化和后处理参考代码，帮助客户加快产品落地进程。
最后，针对舱内雷达的CPD（舱内儿童遗留探测）和舱外避障应用，推出了Lancang芯片。其基于AiP技术，使得模组尺寸缩小30%以上，提供了更高的探测精度、更低的功耗、更小尺寸以及更强的抗干扰能力，使其成为当前舱内雷达的最佳选择之一。
NXP（恩智浦）是多角度发展的代表，其在2023年便踏足单芯片领域，推出了将MMIC和MCU集成在一起的SoC产品——28nm RFCMOS雷达单芯片SAF85xx。它配备了四个高性能发射器、四个接收器、一个带硬件加速器的S32R多核雷达处理器，以及千兆以太网通信接口和存储器。
这一单芯片集成方案，恰好与2025年角雷达市场需求爆发相吻合，目前该产品已在试生产阶段，DENSO此前也明确表示要采用恩智浦的单芯片雷达方案。
博世在前阵子也进军了单芯片毫米波雷达SoC领域，推出了采用22nm FD-SOI RF-CMOS工艺的毫米波雷达SoC——SX600和SX601。两颗芯片都在77GHz频段工作，并配备了四个发射和四个接收通道。CAN XL和以太网作为通信接口。
该产品将毫米波雷达前端、四个发射通道和四个IQ接收通道、线性调频脉冲生成逻辑、多核微控制器子系统以及支持AI加速推理的数字信号处理器整合到单封装SoC中，实现了从分散到集成的跨越式发展。
博世的SoC配备了一个全数字、快速响应的锁相环（PLL），专为76~81GHz 汽车频段的线性调频信号合成而设计。与模拟或混合实现相比，这种数字架构显著改善了相位噪声性能，使雷达能够更清晰地分辨多个近距离目标，比如从骑行者附近走出的行人，或被汽车夹击的摩托车。此外，数字 PLL 实现了更快的重新配置，支持动态可变的线性调频信号配置文件，为多模式雷达提供了强大助力。
在数据处理方面，全新SoC实现了革命性的突破。以往，大多数雷达传感器的瓶颈并非射频带宽，而是信号接收后的处理过程，距离多普勒图、到达角数据和微多普勒特征等都需要实时处理，这些工作负载通常被上传到中央处理器，随着数据量的激增，这种方式逐渐难以满足实时性要求。SX600和SX601支持雷达单元内部的边缘AI处理，意味着SoC变成了一个本地推理引擎，能够在雷达数据离开传感器之前就直接对其运行神经网络分类器。这种设计的优势体现在三个关键方面。
分立派的方案
作为全面发展的典型，NXP（恩智浦）在分立方案上也在同步发展，其能够提供非常完整的方案，包括RF CMOS收发器、雷达处理器、电源管理、CAN/以太网接口。
MMIC方面，2018 年恩智浦开始推出并向中国销售基于40nm CMOS工艺、涵盖76~81GHz汽车毫米波雷达频带、具有多种集成功能和接口且符合相关标准的 TEF810x系列单芯片低功耗汽车FMCW雷达收发器，2020年又推出了能实现360°感测并支持多种关键安全应用的第二代 RFCMOS 76-81GHz 汽车雷达收发器TEF82xx系列。
处理器方面，2018年推出基于Power架构的S32R274系列，2019年推出同样采用Power 架构且为16nm工艺的S32R294系列，2020年在推出TEF82xx系列收发器的同时，推出了基于Arm Cortex-A53和Arm Cortex-M7内核的32位汽车雷达微处理器单元S32R45。
最近，NXP还推出了性能最强的雷达处理器，以应对4D成像雷达朝向8T8R，甚至是16T16R、24T24R的趋势——16nm FinFET第三代成像雷达S32R47。它能够满足L2+至L4级自动驾驶的严苛要求；具有更高分辨率的感知能力，支持高级应用场景，如检测弱势道路使用者（VRU）和遗落物；拥有更强的计算能力，支持自动驾驶导航等高级应用的开发；同时满足未来软件定义汽车（SDV）规模化发展的需求。S32R47与前代S32R45架构相似，有大量IP复用不过，算力更强，通道处理能力功耗效率约为S32R45的2.5倍，浮点计算算力提升了两倍，封装尺寸缩小了38%。
Infineon（英飞凌）汽车毫米波雷达方案覆盖了24GHz、60GHz和77/79 GHz。英飞凌与博世合作紧密，长期为其定制毫米波雷达芯片，2009年推出全球首款基于SiGe工艺的 77GHz车用毫米波雷达芯片。
MMIC方面，2017 年推3T4R的RTN7735PL，2020年推出同架构且支持4D雷达级联的 RXS816x，2022年11月推出采用4T4R首款28nm CMOS工艺的CTRX8191收发器（此前MMIC产品均采用130nm SiGe工艺）。
处理器方面，主要有TC3X和TC4x，TC4x相比TC3X升级了信号处理单元SPU，并增加可运行机器学习算法的并行计算单元PPU；TC3X系列中TC336、TC356/357、TC397可用作专用处理器，性能最强的TC397支持3/5 片RXS8162 级联；TC4x基于台积电 28nm，性能非常强大。
方案并没有绝对
虽然随着不断发展，“MMIC+处理器”的高集成单芯片方案已经逐渐被市场所青睐，但分立方案仍然能够在4D成像领域实现更好的性能。此外，虽然CMOS方案已经逐渐成为主流，但从成本角度来看，SiGe方案目前仍然存在一定的市场。所以，技术并没有好坏之分，而是要看应用去选择。
目前来看，毫米波雷达非常具有“钱景”。盖世汽车社区数据显示，2025年上半年毫米波雷达标配装车量达到1650.5万颗，其中前向毫米波雷达渗透率高达51.4%，角雷达搭载数量达1102.8万颗，同时10~30万元新车价格区间将成为毫米波雷达的主要增长区间。
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