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提高ADAS性能,同时降低成本

实现更大连通性的技术正在改变汽车 行业。高级驾驶辅助系统(ADAS),包括摄像头、激光雷达、超声波和雷达组件,是实现联网汽车的关键,使用约20个传感器。未来,自动驾驶汽车预计将使用包含40个或更多传感器的ADAS。因此,预计到2026年,全球ADAS市场将实现 17%的复合年增长率 (CAGR),促使汽车供应商增加对该技术的投资。

ADAS中的雷达通过检测车辆周围的物体,对于提高驾驶员的便利性和安全性至关重要。尽管今天的雷达主要使用24GHz频段,但根据下面的时间表,政府越来越多地禁止系统使用该频率。

76-81GHz频段系统的挑战

由于空间和速度分辨率的提高,在77至81GHz范围内工作的新型高频雷达将更好地提供驾驶员对ADAS的更高安全性和便利性。然而,该技术需要硅天竺葵(SiGe)芯片,这会产生多余的热量,而且价格昂贵。当过热时,雷达系统会自动关闭以防止部件损坏,从而暂时阻止驾驶员使用它。高频雷达组件还需要比上一页的几代小两到三倍,才能安装在车辆保险杠后面。由于小型化设计更容易过热,这增加了系统反复关闭的风险。

常用的雷达材料解决方案无法克服这些挑战。低功耗模块解决方案产生的热量较少,但雷达分辨率较差。压铸铝选项可有效控制热量水平,但需要昂贵的二次加工并且难以小型化。制造商需要支持紧凑型雷达设计的材料解决方案,以管理高热负载。最终产品还必须与上一页 24GHz 系统的成本相当,才能为非豪华汽车 原始设备制造商提供服务。

在降低成本的同时优化雷达性能还需要更换传统上用于关键系统组件的材料。天线罩必须提供低介电常数 (Dk) 和耗散因数 (Df),以确保高雷达分辨率和低信号损耗。现有的高性能材料,如聚醚酰亚胺(PEI)解决方案非常昂贵,而传统的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)选项可能具有高Dk。 雷达中帧需要允许信号被完全吸收,并最大限度地减少降低分辨率的反射。如今,中框通常由金属部件制成,但材料的高电气 电导率会导致高反射。金属基返回盖提供雷达系统所需的高电磁干扰 (EMI) 屏蔽,并有助于从设备中去除热量。然而,这种解决方案的制造成本很高,而且由于密封需要额外的空间,很难实现小型化。

为了成功进军非豪华车市场,雷达供应商需要满足汽车 原始设备制造商的设计和性能预期。恩骅力用于ADAS的激光可焊接热塑性塑料的完整产品组合使您能够应对这一挑战。我们的材料提供一流的加工能力、尺寸稳定性和连续使用温度 (CUT),以经济高效地开发最终产品,让您在竞争中脱颖而出。每种材料解决方案都是根据每个关键系统组件的需求量身定制的。

可靠、经济高效的  天线罩

制造商越来越多地希望将聚苯硫醚 (PPS) 用于天线罩,因为它比 PEI 更实惠,并且与标准PBT相比,在高频雷达系统中提供更好的性能。我们最近开发的低 Dk 和 Df Xytron® PPS 以标准 PPS 为代价提供了 PEI 的高雷达分辨率和系统可靠性。凭借高达 210°C 的 CUT 以及出色的水解和耐化学性,它确保了卓越的热负载管理、更长的零件寿命和低翘曲。我们还增强了现有的Arnite®产品,使客户能够继续获得天线罩的高强度 PBT选择。

最大限度地提高中帧性能

越来越多的供应商正在用 10E2-10E5 Wcm 范围内的中电导率 热塑性塑料取代金属中框,以最大限度地提高信号吸收并最大限度地减少反射。然而,产品设计人员希望通过优化77 – 81GHz的雷达信号吸收来进一步提高系统可靠性。这需要将中框厚度调整为材料的 Dk 和 Df。我们的 Akulon® 解决方案为薄壁零件提供固有的高强度,使组件设计得更薄,而不受机械限制。材料的 Dk 和 Df 也可以精确调整,这使得制造商可以在不影响系统性能的情况下轻松修改空间限制模型中的设计。

EMI阻断返回盖

返回盖需要有效阻断 EMI 并管理高热负载,以防止系统故障。我们产品组合的Xytron和Arnite解决方案提供出色的 EMI 屏蔽和传热性能所需的高电气和热 电导率。这使得制造商能够淘汰设计柔韧性有限、热管理不佳以及金属涂层在组装过程中分层或划伤时零件故障风险的金属解决方案。恩骅力还在开发一种激光焊接工艺,用于粘接天线罩和返回盖板,使客户能够简化生产并降低装配成本。

恩骅力深受全球ADAS供应商的信赖。我们的研发团队与您合作,从我们的产品组合中选择合适的材料等级,并快速构建组件原型。广泛的仿真支持可优化每个组件的射频性能,从而简化设计流程,无需多个测试周期。作为您的完整材料解决方案提供商,我们随时准备帮助您提供改变行业的汽车技术。

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塔米姆·彼得·西迪基博士

全球移动出行营销经理

发布于

09 February 2021

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塔米姆·彼得·西迪基博士

全球移动出行营销经理

Tamim Peter Sidiki 博士是移动出行领域的全球营销经理。Tamim 拥有德国、瑞典和苏格兰大学的物理学硕士学位和电气工程博士学位。Tamim 在消费者和汽车 电子产品 行业领域拥有 20 多年的经验,自 2007 年 10 月以来一直在 恩骅力 工作。

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