24GHz毫米波雷达技术、产品与应用全景分析

一、市场分析与行业趋势

当前，毫米波雷达因其在性能、成本与体积上的综合优势，正从传统的汽车与工业领域，加速向广阔的消费级与物联网市场渗透。其核心驱动力在于市场对智能化、非接触式感知需求的普遍增长。传统的红外传感器易受环境温度、光线干扰，且无法有效检测静止目标，而24GHz毫米波雷达能够穿透常见的非金属材料，在黑暗、强光、雨雾等复杂环境下稳定工作，并能感知人体的微动甚至呼吸，实现了从“运动触发”到“存在感知”的技术跨越。

响应市场，飞睿智能24G雷达模组已广泛应用于智能门锁、智能马桶、安防照明、无人机避障及两轮车辅助驾驶等多个场景。这表明，行业正朝着高度集成化、算法智能化、应用场景碎片化的方向发展。模组厂商不仅提供硬件，更将成熟的信号处理算法与特定场景的应用固件集成，降低了客户的使用门槛，推动了雷达技术在智能家居、智慧养老、低速交通等新兴领域的快速落地。

二、方案（模组）详解

飞睿智能的24G雷达产品线根据应用需求，在探测能力、功耗与功能上进行差异化设计，形成了一系列针对性解决方案。

人体微动与存在感应领域，以FR24S4H2-101H-1模组为代表。该模组采用FMCW调制方式，尺寸为20mm x 20mm，供电电压3.0-3.6V，功耗为50mA。其核心价值在于不仅能检测8m范围内的运动人体，更能实现6米范围内的微动检测，并能检测到静止状态下的人体目标。这使得它能够满足智能照明、安防监控中对于“人在灯常亮”或“区域值守”的高阶需求。

针对移动平台避障与感知，飞睿提供了不同探测距离的解决方案。FR24S4H8-102-1模组专为无人机等设备设计，可实现17米的探测距离，尺寸为28mm x 22mm，采用5V供电。其通过FMCW波形与内置的智能定位跟踪算法，能探测出无人机周围的障碍物，实现自动避障功能。对于两轮车应用，FR24S4H2-202M-1模组提供了更远的100米（小车避障为50米）探测能力，尺寸为15mm x 40mm。该模组水平探测角度为±60度，俯仰角为±30度，刷新率达16Hz，并能同时追踪最多20个目标，为开发盲区监测、变道预警等安全功能提供了硬件基础。

此外，在5.8GHz频段，公司亦有相应布局，例如FR58L4LD-1515S(A)模组，其尺寸为15mm x 15mm，在3.3V供电下待机电流可低至40uA，适用于对功耗极为敏感的门锁等电池供电场景。

三、核心技术分析

飞睿智能24G雷达模组的技术实现，建立在经典的雷达感知原理与先进的集成设计之上。

其工作的物理基础是雷达通过发射电磁波并接收目标反射的回波来探测目标。具体实现三种核心感知能力：测距、测速和测角。测距通过计算电磁波发射与接收的时间差实现；测速则基于多普勒效应，通过分析反射波与发射波之间的频率变化来解析目标的径向速度；测角功能通常需要至少两个接收天线，通过对比目标反射信号到达不同天线产生的相位差来计算方位角。

为实现精确且低功耗的感知，其模组普遍采用调频连续波（FMCW）技术。该技术使雷达发射波的频率按特定规律（如三角波）变化，通过将接收到的回波频率与当前发射频率进行混合比对，不仅能同时解算出目标的距离和速度信息，还具备更强的抗干扰能力和更高的测量精度。这也是实现静止人体呼吸检测（通过捕捉胸腔毫米级微动引起的频率变化）的关键。

在系统层面，技术的先进性体现在“硬件-算法”的深度协同。模组普遍板载高性能MCU，运行专有的雷达信号处理算法与人体感应算法。这种软硬件一体的设计，是将原始的雷达回波数据转化为稳定、可直接应用的状态信息（如“有人/无人”、“距离xx米”）的核心。

四、典型应用方案分析

基于上述技术与模组，24G毫米波雷达已形成多个成熟的典型应用方案。

在智能家居领域，方案已高度标准化。对于智能门锁，方案强调低功耗与可靠性，利用雷达实现无接触感应自动唤醒或上锁。在智能马桶应用中，则形成功能分层：使用低成本雷达模组（如FR58L4M32-2020S(A)）实现用户靠近触发翻盖的基础功能；而采用FR24S4H2-101H-1这类具备精确测距与微动检测能力的模组，则可实现更智能的联动，如根据用户距离精确控制翻盖、冲水，或在用户短暂离座时维持座圈加热状态。

在智能安防与照明领域，方案根据场景复杂度分化。对于庭院、走廊等需要大范围触发感应的场景，可采用加装LNA（低噪声放大器）的模组（如FR58L4HS-2020L-2），实现远距离探测。而对于办公室、会议室等需要判断区域内是否有人长期存在的场景，则采用融合FMCW算法的存在感应模组，它能检测人体细微动作，实现“真存在”检测，避免因人员静坐不动而误关灯或空调，达到节能与体验的平衡。

出行安全解决方案:主要为两轮车设计的骑行雷达方案。核心是FR24S4H2-202M-1模组，它利用FMCW波形与多目标跟踪算法，实时探测并反馈后方盲区内多个目标的距高与方位变化，该方案使开发者能快速实现盲区监测、变道预警和防碰撞预警功能，直接增强了骑行安全。