“中国芯”新一代94GHz高频高性能超距毫米波雷达发布填补国内技术空白

2月7日，助力智慧交通——“中国芯”新一代高频高性能超距毫米波雷达新技术新成果发布会在京举行。

此次发布的新一代高频高性能超距毫米波雷达由河北交通投资集团联合北京理工大学毛二可院士创新团队研发，在技术上实现了“中国芯”、远距离、全覆盖、高可靠、高精度、多场景六大突破，它首次采用国产94GHz毫米波雷达芯片，打破了高频段毫米波雷达芯片进口受限局面，解决了核心元器件“卡脖子”的技术难题等。

2020年，河北交通投资集团有限公司在国内首次提出并成功研发77GHz千米超距毫米波雷达，将单体雷达探测距离由200-500米提升至1000米。2021年在雄安新区160公里的对外骨干路网规模化应用，稳定可靠的精准感知能力和雷视融合成效得到业界认可，在全国智慧交通建设领域起到引领作用。

当前汽车雷达普遍采用79-81GHz，在这一频段，汽车和路侧雷达同频，若雷达抗干扰能力不强，易形成相互干扰，从而制约了车路协同技术的进一步发展。因此为探索车-路高质量协同发展之路，河北交通投资集团联合北京理工大学毛二可院士创新团队在国内率先完成新一代94GHz超距毫米波雷达的研发，实现了“中国芯”、远距离、全覆盖、高可靠、高精度、多场景六大突破。

其中，新一代超距毫米波雷达的一个重大突破是成功研发了“中国芯”——94GHz毫米波雷达芯片。射频芯片是雷达的核心元器件。为应对当前的芯片限制及信息安全等问题，研发团队开展了94GHz多通道收发毫米波雷达芯片集成设计、流片工艺和封装工艺等关键技术研究，创新性采用硅基和化合物异质集成封装技术，实现了92～96GHz宽频带毫米波雷达芯片自主可控，填补了国内技术空白。

除了打造“中国芯”，新一代94GHz超距毫米波雷达还在远距离、全覆盖、高可靠、高精度方面实现了新的突破。

为优化智慧高速建设成本，远距离探测一直是雷达的研究热点。现有雷达多采用调频连续波体制，通过发射多个重复脉冲序列，在距离速度二维频谱上获得相参积累增益，能量积累效果有限。对此，创新团队基于MIMO体制雷达波形设计理念及准则，创新性采用复杂MIMO波形组合及跨域相参积累信号处理方法，进一步提高了测速精度和数据刷新率，将雷达探测距离范围提升至了1200米以上，实现了对目标的高精度、远距离的实时跟踪。

随着经济社会的高速发展，汽车保有量逐年攀升，10、12车道等高速公路进入发展的行列，应急车道在交通拥堵状态下的开放问题越来越迫切，94GHz超距毫米波雷达进一步扩大了检测视角，横向覆盖范围达50m，同时增加俯视探测能力，可满足双向12车道大场景无盲区目标检测要求。

此外，超距毫米波雷达不受场景应用限制，可全天时全天候超视距感知交通状态，当前实现的场景包括正常路段的高速车辆目标监测、拥堵场景下低速乃至停车的探测 ，实现重点车辆跟踪、危险驾驶行为监测和预警，全域事件检测及事故智能跟踪，雷达视频感知联动等场景，适用于直路、弯路、匝道、跨线桥、枢纽互通等多场景安装，实现智慧高速全天时、全天候、全路段实时监控，为全天候交通出行提供基础数据支撑。

“中国芯”新一代94GHz高频高性能超距毫米波雷达样机的成功研发，标志着我国在高频段毫米波雷达芯片研发方面取得重大技术进步，对毫米波雷达芯片及毫米波雷达产业发展具有重要意义。