毫米波雷达，太赫兹成为下一竞争点？-IOTE物联网展

熟悉毫米波雷达技术的朋友知道，该无线电技术的频段为30-300GHz，而目前主要使用的频段为24GHz、60GHz、77GHz。在文章《关于毫米波雷达频段，国内外标准有何异同？》中，笔者也曾简单汇总过国内外使用频段的标准及规范。

而熟悉该产业的朋友会知道，往高频段的技术发展，是不少企业正布局的方向。目前，曾经微波雷达的主要厂商（5.8GHz、10.525GHz），已开始试水并出货更高频段的产品（24GHz、60GHz）；而不少曾经专注24GHz雷达的厂商，也开始朝着80GHz、94GHz频段进发。

那么，未来随着产业发展，毫米波雷达是否会“卷”到>100GHz的领域呢？实际上，现在市面上已有厂商发布了120GHz、240GHz、300GHz的雷达芯片。

接下来，本文就简单探讨>100GHz雷达的应用及产品情况。

值得一提的是，>100GHz的雷达也被称为太赫兹(THz)频段电磁波。而太赫兹(THz)波是指频率在0.1~10 THz(波长为3000～30μm)范围内的电磁波，在长波段与毫米波相重合，在短波段与红外光相重合。

（注：毫米波命名取决于波长，太赫兹命名取决于频段，二者有交叉，不冲突）

太赫兹雷达的应用

在讨论太赫兹雷达的应用前，还需先简单对比此类雷达（以120GHz雷达为例）与24GHz、60GHz、80GHz雷达的异同。

首先是24GHz雷达，其辐射频率较低，适用于测量相对稠密的介质。其量程普遍较短，适用范围通常在30米以下，但精度相对较高。而且24GHz雷达电子机芯模块抗干扰性能很强，适合在振动或电磁干扰环境中工作。因此，24GHz雷达被广泛应用于水泥、粉料、煤灰等固体变化以及液体罐体液位测量等，还适合安防、车载BSD等应用。

其次是60GHz雷达，其辐射频率较高，适用于测量介质比较稀疏、粒径较小的物质。它的量程比较长，可达100米左右，测量深度较大的物质。同时，60GHz雷达电子机芯模块采用了先进的数字信号处理与高速ADC技术，使得其精度更高，可以实现高速、精确的测量。因此，60GHz雷达适合用于测量河道、水库、井深、物料测距等领域，目前更多公司开始将其用在人体存在、运动感应等方面。

再次是77GHz雷达，其辐射频率更高。由于其射频能量较高，可以穿透测量介质内部的吸收层和反射曲线，从而保证了测量结果的准确性。此外，77GHz雷达的信号强度较高，具有更强的抗干扰能力。因此，77GHz雷达适合交通、4D成像、道闸、无人机等车规级或要求更高的应用。

最后是120GHz雷达，由于其测量距离更长、量程更大（可达200米左右），可以测量深深井口、距离较远的物体等。同时，120G雷达克服了传统雷达测量中的反射问题，提高了信号处理的精度，使测量结果更准确，分辨率也更高。

理论上，120GHz雷达可以广泛用在各类工业、医疗、检修运维场景，如对精度要求较高的物位/液位计、产线机械手臂环境防撞感知、高精度定位、液体产品瓶装深度测量、手术间非接触无感染生命体征检测、DNA分析、无人机探伤传感器等等。不过目前实际应用还较少，主要用于测量大型罐体液位、深度，以及水泥、煤灰、花生、大豆等形状不规则的物料。

一般来说，在太赫兹频段实现雷达系统的优势是可以获得更高的带宽，从而带来更精确的距离分辨率，目前商用的毫米波雷达芯片主要以上文提到的24，60和77GHz为主，带宽分别在1，4和5GHz左右，理论距离分辨率为从几厘米到十几厘米，适用于车载、智慧交通、智能楼宇、智能家居等场景，但在许多工业检测领域，其精度等级达不到要求。并且，除了以上提到的场景，在生物医学领域，太赫兹雷达也是值得探索的重点。

所以，朝着太赫兹频段发展是毫米波雷达的一大趋势。那么，目前有哪些公司在布局呢，又有哪些产品值得一提？

太赫兹雷达的产品

目前，120GHz市场已经有不少公司在布局。

从上游的芯片端来说，国外企业Silicon Radar GmbH（已于2023年2月22日被Indie收购）推出的SiGe工艺120GHz雷达芯片，已广泛用于国内各类液位计产品。该公司最新推出了业界最高带宽的单芯片太赫兹雷达，分别是120GHz（带宽25GHz）雷达芯片和300GHz（带宽40GHz）雷达芯片，分辨率为3-6毫米。

Silicon Radar GmbH的120GHz雷达芯片TRX_120_001

（图源：Silicon Radar GmbH官网）

而国内企业也已有产品出炉，微度芯创目前已推出160GHz（带宽13GHz）的CMOS太赫兹雷达芯片，此产品早在2021年就已完成验证，而当时还有消息称该公司240GHz雷达芯片正在设计中。

微度芯创160GHz雷达芯片TMC1D222AiP

（图源：微度芯创官网）

而从终端厂商的角度来说，目前有路达、诺普欣科技、中仪知联、福州盛博电子等，已发布产品包括120GHz测距雷达、物位计、液位计等。

结语

随着时代发展，雷达产品必然会朝着更高精度、更高分辨率迭代，太赫兹雷达产品将有机会成为未来一大趋势。而这对于毫米波雷达产业而言，意味着相关产品未来将有更多的空间进化，企业在布局上能有更多选择。

不过从实际应用上来说，目前毫米波雷达的应用更多还是以24GHz、60GHz、77GHz频段为主，太赫兹雷达虽然技术和理论上可行，但还需整体生态带动。

（注：本文若有不对之处，欢迎指正与交流）