76-81GHz周波数帯システムの課題

77GHzから81GHzの範囲で動作する新しい高周波レーダーは、空間分解能と速度分解能の向上により、ドライバーがADASに求める安全性と利便性を向上させるための装備が強化されます。しかし、この技術にはシリコンゼラニウム(SiGe)チップが必要であり、過剰な熱を発生し、高価です。オーバーヒートすると、レーダーシステムは自動的にシャットダウンしてコンポーネントの損傷を防ぎ、ドライバーが一時的に使用できなくなります。また、高周波レーダー部品は、車両のバンパーの後ろに収まるように、前の画面に戻る世代の2〜3分の1の小型化が必要です。小型化された設計は過熱の影響を受けやすくなるため、システムが繰り返しシャットダウンするリスクが高まります。

一般的に使用されているレーダー材料ソリューションでは、これらの課題を克服できません。低電力モジュールソリューションは、発熱は少なくなりますが、レーダーの分解能は劣ります。ダイカストアルミニウムオプションは熱レベルを効果的に制御しますが、高価な二次加工が必要であり、小型化が困難です。メーカーは、高熱負荷を管理するために構築されたコンパクトなレーダー設計をサポートする材料ソリューションを必要としています。最終製品は、非高級自動車OEMがアクセスできるように、前の画面に戻る24GHzシステムと同等のコストも必要です。

コストを削減しながらレーダー性能を最適化するには、主要なシステムコンポーネントに従来使用されていた材料を置き換える必要もあります。レドームは、高いレーダー分解能と低い信号損失を確保するために、低い誘電率(Dk)と誘電正接(Df)を提供する必要があります。ポリエーテルイミド(PEI)ソリューションなどの既存の高パフォーマンスマテリアルは非常に高価ですが、従来のポリブチレンテレフタレート(PBT)オプションはDkが高い場合があります。 レーダーミッドフレームは、信号を完全に吸収し、解像度を低下させる反射を最小限に抑える必要があります。現在、ミッドフレームは金属部品で作られていることが多いですが、材料の電気 導電性が高いため、反射率も高くなります。金属ベースの戻るカバーは、レーダーシステムが必要とする高い電磁干渉(EMI)シールドを提供し、ユニットから熱を取り除くのに役立ちます。しかし、このソリューションは製造にコストがかかり、シーリングに必要な余分なスペースのために小型化が困難です。

非高級車市場への拡大を成功させるために、レーダーサプライヤーは自動車OEMの設計と性能の期待に応える必要があります。ADAS用のレーザー溶接可能な熱可塑性のエンバリオの完全なポートフォリオにより、この課題に対応できます。当社の材料は、クラス最高の加工能力、寸法安定性、連続使用温度(CUT)を提供し、競合他社との差別化を図る最終製品をコスト効率よく開発します。各材料ソリューションは、各主要システムコンポーネントのニーズに合わせて調整されます。

信頼性が高く、費用対効果の高いレドーム  

メーカーは、PEIよりも手頃な価格であり、標準のPBTと比較して高周波レーダーシステムで優れたパフォーマンスを提供するため、レドームにポリフェニレンサルファイド(PPS)を使用することをますます検討しています。最近開発された低DkおよびDf Xytron® PPSは、標準PPSを犠牲にして、PEIの高いレーダー解像度とシステム信頼性を提供します。最大210°CのCUTと優れた加水分解および耐薬品性により、優れた熱負荷管理、より長い部品寿命、低反りを保証します。また、既存のArnite®製品を強化し、お客様がレドームの高強度 PBTオプションに引き続きアクセスできるようにしました。

ミッドフレーム性能の最大化

金属製のミッドフレームを、信号吸収を最大化し、反射を最小限に抑える中導電性 熱可塑性(10E2〜10E5 Wcmの範囲)に置き換えるサプライヤーが増えています。それでも、製品設計者は、77〜81GHzでレーダー信号の吸収を最適化することにより、システムの信頼性をさらに向上させたいと考えています。これには、ミッドフレームの厚さを材料のDkとDfに調整する必要があります。当社のAkulon®ソリューションは、薄肉部品に固有の高強度を提供し、機械的な制限なしにコンポーネントをより薄く設計することを可能にします。材料のDkとDfも正確に調整できるため、メーカーはシステム性能を損なうことなく、スペース制約モデルの設計を簡単に変更できます。

EMIブロック戻るカバー

戻るカバーは、EMIを効果的にブロックし、システムの誤動作を防ぐために高い熱負荷を管理する必要があります。TI のポートフォリオのXytronおよびArniteソリューションは、優れた EMI シールド性能と熱伝達性能に必要な高い電気と熱 導電性を提供します。これにより、メーカーは、設計の柔軟性が制限され、熱管理が不十分で、組み立て中に金属コーティングが剥離または引っかき傷が発生した場合に部品が故障するリスクがある金属ベースのソリューションを廃止できます。エンバリオはまた、レドームと戻るカバーを接着するためのレーザー溶接プロセスを開発しており、顧客が生産を合理化し、組み立てコストを削減できるようにします。

エンバリオは、世界中のADASサプライヤーから信頼されています。当社の研究開発チームは、お客様と協力して、ポートフォリオから適切な材料グレードを選択し、コンポーネントのプロトタイプを迅速に構築します。各コンポーネントの無線周波数性能を最適化するための広範なシミュレーションサポートにより、設計プロセスが簡素化され、複数のテストサイクルが不要になります。完全な材料ソリューションプロバイダーとして、用途分野を変革する自動車技術の提供を支援する準備ができています。

EMIシールドの重要性—EV における金属の代替の未来