През последното десетилетие милиметровият (mmWave) радар се е развил от нишов сензор в няколко автомобила от висок клас до критична перцептивна инфраструктура в интелигентните превозни средства. От адаптивен круиз контрол (ACC) и автоматично аварийно спиране (AEB) до все по-разпространената високоскоростна навигация на автопилот (NOA) и помощ при шофиране в градско време, mmWave радарът играе ключова роля във възприемането на околната среда на превозното средство.
С нарастването на търсенето на усъвършенствани системи за подпомагане на водача, самите радарни системи претърпяват непрекъсната еволюция. Ранните двуизмерни радари постепенно са заменени от 4D радари за изображения, способни едновременно да предоставят информация за обхват, скорост, азимут и височина, налагайки по-строги изисквания към разстоянието на откриване, ъгловата разделителна способност и възможностите за разпознаване на цели. Освен подобренията в мощността на чиповете и усъвършенстването на алгоритмите, дизайнът на антенната система се очертава като ключов фактор, позволяващ тези подобрения в производителността. Например, радарът за изображения с висока разделителна способност ARS540 на Continental постига обхват на откриване от близо 300 метра чрез антенни решетки с висока плътност, като едновременно проследява стотици цели. На вътрешния пазар, 4D mmWave радарни продукти от следващо поколение използват широкомащабни антенни решетки и оптимизирани вълноводни структури, за да подобрят разпознаването на цели на дълги разстояния, позволявайки по-ранно откриване на превозни средства, предпазни огради и стационарни препятствия. Зад тези подобрения се очертава ясна тенденция: високопроизводителните mmWave радари все повече приемат вълноводни антенни архитектури.
В радарните системи с милиметрови вълни, антената е отговорна както за излъчването, така и за приемането на електромагнитни вълни, като пряко влияе върху обхвата на откриване, ъгловата разделителна способност и точността на сигнала. Ранните конструкции на милиметрови вълнови радари използваха предимно микролентови антени с печатни платки поради тяхната простота, ниска цена и лекота на мащабно производство. С повишаване на радарните честоти до 77 GHz и повече обаче, ограниченията на печатните платки антени стават очевидни. Диелектричните свойства на печатните платки въвеждат загуби от разпространение при милиметрови вълнови честоти, намалявайки енергията на сигнала, докато ограниченията в ефективността на излъчване и възможностите за формиране на лъча ограничават производителността на системата.
Вълноводните антени, за разлика от тях, насочват електромагнитните вълни през метални конструкции, като значително намаляват загубите от разпространение и постигат по-висока ефективност на излъчване. Следователно, за системи, изискващи разширен обхват на откриване и фина ъглова разделителна способност, вълноводните антени се очертават като предпочитано решение. Широкото разпространение на вълноводите обаче въвежда нови производствени предизвикателства.
За разлика от печатните платки, вълноводните антени са прецизни метални електромагнитни структури. Разпространението на вълните във вълновода е силно чувствително към точността на размерите на кухината и вътрешната проводимост. Отклоненията в размерите на вълновода или грапавостта на повърхността могат да влошат усилването, да отклонят посоката на лъча и да увеличат загубата на сигнал, което в крайна сметка влияе върху разстоянието за радарно откриване и разпознаването на целта. Традиционното производство разчита на CNC обработка или фрезоване на метал, което осигурява прецизни електромагнитни характеристики, но е изправено пред значителни ограничения по отношение на разходите и мащабируемостта. Милиметровите вълнови структури, често с размер само няколко милиметра с толеранси от десетки микрона, изискват сложни машини и фино управление на процеса. Механичната обработка е подходяща за дребномащабно производство, но става непосилна за масовите автомобилни радари или потребителски сензори.
За да съчетае високите електромагнитни характеристики с технологичността, индустрията е изследвала метализирани вълноводни антени. Основната концепция е да се отдели структурното формиране от електрическата проводимост. Вместо машинна обработка на целия метален блок, подходът използва „структурно формиране + повърхностна метализация“.
Първоначално кухината на вълновода се оформя чрез шприцване, компресионно леене или адитивно производство с инженерни пластмаси или високоефективни полимери, което предлага гъвкавост и пригодност за производство в големи обеми. След структурното изработване се прилага предварителна обработка на повърхността - почистване, награпяване или химическо активиране - за подобряване на адхезията на метала. Последващото отлагане на непрекъснат проводим слой чрез PVD, галванопластика или безтоково покритие, обикновено с мед, никел или сребро, превръща структурата в проводим вълновод с ниски загуби. Ключови области, като излъчващи отвори или интерфейсни области, могат да получат локализирана метализация или фина обработка за оптимизиране на електромагнитните характеристики.
Този подход „структура + метализация“ запазва високата производителност на традиционните вълноводи, като същевременно позволява гъвкаво и ефективно производство. Компонентите, изработени чрез шприцване, позволяват бързо масово производство, намалявайки разходите; пластмасовите основи намаляват теглото, подпомагайки олекотяването на автомобилите, а 3D печатът улеснява сложните геометрии, подобрявайки дизайна на големи антенни решетки. Методът успешно балансира електромагнитната ефективност, производствеността и контрола на разходите, което прави метализираните вълноводни антени все по-разпространени в милиметровите вълнови радарни продукти.
Zhihua Vacuum предоставя цялостни решения за интелигентно производство на метализирани mmWave радарни вълноводни антени. Тяхната хоризонтална производствена линия за непрекъснато покритие, базирана на вакуумно разпрашване, постига двуслойно или многослойно метално отлагане в един вакуумен цикъл с прецизен контрол и постоянство. В сравнение с традиционното печатане със сребърни електроди, магнетронно разпрашените медни електроди подобряват проводимостта, надеждността и антисулфурационните характеристики, като същевременно намаляват разходите. Автоматизираната обработка и съвместимостта с различни размери керамика осигуряват висока производителност за масово производство. С над 30 години опит в технологиите за вакуумно покритие, включително PVD, PECVD и ALD, Zhihua Vacuum предлага персонализирана, конфиденциална интеграция на процеси от научноизследователска и развойна дейност до масово производство.
С напредването на технологиите за автономно шофиране и интелигентно наблюдение, изискванията за производителност на mmWave радарите продължават да се покачват. Еволюцията от микролентови антени на печатни платки към вълноводните антени, а сега и към метализирани вълноводни структури, отразява критичната роля на технологията за производство на антени. Чрез отделяне на структурното формиране от проводимата функционалност, метализираните вълноводни антени постигат както високи електромагнитни характеристики, така и производствена ефективност, предлагайки гъвкавост за сложни конструкции на радари с антенни решетки. С напредването на материалознанието и техниките за производство, този подход е готов да играе все по-важна роля в бъдещите mmWave радарни системи.
-Тази статия е публикувана отпроизводител на оборудване за вакуумно покритиеЖенхуа Вакуум
Време на публикуване: 27 март 2026 г.