Per pastarąjį dešimtmetį milimetrinių bangų (mmWave) radaras išsivystė iš nišinio jutiklio, naudojamo keliose prabangiose transporto priemonėse, į itin svarbią suvokimo infrastruktūrą išmaniosiose transporto priemonėse. Nuo prisitaikančios pastovaus greičio palaikymo (ACC) ir automatinio avarinio stabdymo (AEB) iki vis labiau paplitusios greitaeigė navigacija autopilotu (NOA) ir vairavimo mieste pagalbos sistemos, mmWave radaras atlieka esminį vaidmenį suvokiant transporto priemonių aplinką.
Augant pažangių vairuotojo pagalbos sistemų poreikiui, pačios radarų sistemos nuolat tobulėja. Ankstyvuosius dvimačius radarus palaipsniui pakeitė 4D vaizdo radarai, galintys vienu metu teikti informaciją apie atstumą, greitį, azimutą ir aukštį, todėl nustatyti griežtesni aptikimo atstumo, kampinės skiriamosios gebos ir taikinių atpažinimo galimybių reikalavimai. Be lustų apdorojimo galios ir algoritmų sudėtingumo patobulinimų, antenų sistemų dizainas tapo pagrindiniu veiksniu, leidžiančiu pagerinti šiuos našumo pokyčius. Pavyzdžiui, „Continental“ didelės skiriamosios gebos vaizdo radaras ARS540 pasiekia beveik 300 metrų aptikimo atstumą per didelio tankio antenų matricas, vienu metu sekdamas šimtus taikinių. Vietos rinkoje naujos kartos 4D mmWave radarų gaminiai naudoja didelio masto matricų antenas ir optimizuotas bangolaidžių struktūras, kad pagerintų tolimojo nuotolio taikinių atpažinimą ir leistų anksčiau aptikti transporto priemones, apsauginius turėklus ir stacionarias kliūtis. Už šių pažangų išryškėjo aiški tendencija: didelio našumo mmWave radarai vis dažniau naudoja bangolaidžių antenų architektūras.
Milimetrinių bangų radarų sistemose antena yra atsakinga už elektromagnetinių bangų skleidimą ir priėmimą, tiesiogiai veikdama aptikimo diapazoną, kampinę skiriamąją gebą ir signalo tikslumą. Ankstyvosiose milimetrinių bangų radarų konstrukcijose daugiausia buvo naudojamos spausdintinių plokščių mikrojuostelinės antenos dėl jų paprastumo, mažos kainos ir lengvo didelio masto gamybos. Tačiau radarų dažniams kylant iki 77 GHz ir daugiau, išryškėja spausdintinių plokščių antenų apribojimai. Dėl spausdintinių plokščių medžiagų dielektrinių savybių mm bangų dažniais sumažėja sklidimo nuostoliai, todėl sumažėja signalo energija, o spinduliuotės efektyvumo ir spindulio formavimo galimybių apribojimai riboja sistemos našumą.
Priešingai, bangolaidžių antenos nukreipia elektromagnetines bangas per metalines konstrukcijas, žymiai sumažindamos sklidimo nuostolius ir pasiekdamos didesnį spinduliuotės efektyvumą. Todėl sistemoms, kurioms reikalingas platus aptikimo diapazonas ir tiksli kampinė skiriamoji geba, bangolaidžių antenos tapo pageidaujamu sprendimu. Tačiau plačiai paplitęs bangolaidžių naudojimas kelia naujų gamybos iššūkių.
Skirtingai nuo spausdintinių plokščių antenų, bangolaidžių antenos yra tikslios metalinės elektromagnetinės struktūros. Bangų sklidimas bangolaidyje yra labai jautrus ertmės matmenų tikslumui ir vidiniam laidumui. Bangolaidžio matmenų ar paviršiaus šiurkštumo nukrypimai gali sumažinti stiprinimą, nukreipti spindulio kryptį ir padidinti signalo praradimą, o tai galiausiai turi įtakos radaro aptikimo atstumui ir taikinio atpažinimui. Tradicinė gamyba remiasi CNC apdirbimu arba metalo frezavimu, kuris užtikrina tikslų elektromagnetinį veikimą, tačiau susiduria su dideliais kainos ir mastelio keitimo apribojimais. Milimetrinių bangų struktūros, dažnai vos kelių milimetrų dydžio, o jų tolerancija siekia dešimtis mikronų, reikalauja sudėtingų mašinų ir tikslaus proceso valdymo. Mechaninis apdirbimas tinka smulkiai gamybai, tačiau tampa per sudėtingas masinės rinkos automobilių radarams ar vartotojams skirtiems jutikliams.
Siekdama suderinti aukštą elektromagnetinį našumą su gaminamumu, pramonė tyrinėjo metalizuotas bangolaidžių antenas. Pagrindinė koncepcija – atsieti struktūrinį formavimą nuo elektros laidumo. Užuot apdirbus visą metalinį bloką, naudojamas „struktūros formavimas + paviršiaus metalizavimas“.
Iš pradžių bangolaidžio ertmė formuojama naudojant liejimo įpurškimu, presavimo liejimu arba adityvią gamybą iš inžinerinių plastikų arba didelio našumo polimerų, o tai suteikia lankstumo ir tinkamumo dideliems kiekiams gaminti. Po konstrukcijos pagaminimo atliekamas paviršiaus išankstinis apdorojimas – valymas, pašiurkštinimas arba cheminis aktyvinimas – siekiant pagerinti metalo sukibimą. Vėlesnis ištisinio laidžiojo sluoksnio nusodinimas PVD, galvanizavimo arba beelektrodinio dengimo būdu, paprastai variu, nikeliu arba sidabru, paverčia struktūrą mažai nuostolių turinčiu laidžiu bangolaidžiu. Pagrindinės sritys, tokios kaip spinduliavimo angos arba sąsajos sritys, gali būti lokaliai metalizuojamos arba tiksliai apdirbamos, siekiant optimizuoti elektromagnetines charakteristikas.
Šis „struktūra + metalizavimas“ metodas išlaiko aukštą tradicinių bangolaidžių našumą, kartu užtikrindamas lanksčią ir efektyvią gamybą. Liejimo būdu pagaminti komponentai leidžia greitai gaminti masinę gamybą, mažindami sąnaudas; plastikiniai pagrindai sumažina svorį, palengvindami automobilių konstrukcijų kūrimą, o 3D spausdinimas palengvina sudėtingų geometrinių formų kūrimą, pagerindamas didelio masto antenų masyvų projektavimą. Šis metodas sėkmingai suderina elektromagnetinį efektyvumą, gaminamumą ir sąnaudų kontrolę, todėl metalizuotos bangolaidžių antenos vis labiau paplitusios milimetrų bangų radarų gaminiuose.
„Zhihua Vacuum“ teikia išsamius sprendimus, skirtus išmaniai metalizuotų mmWave radarų bangolaidžių antenų gamybai. Jų horizontali nepertraukiamo dengimo gamybos linija, pagrįsta vakuuminiu purškimu, leidžia pasiekti dviejų arba kelių sluoksnių metalo nusodinimą per vieną vakuuminį ciklą, užtikrinant tikslų valdymą ir nuoseklumą. Palyginti su tradiciniu sidabro elektrodų spausdinimu, magnetroniniu purškimu pagaminti vario elektrodai pagerina laidumą, patikimumą ir atsparumą sierai, tuo pačiu sumažindami sąnaudas. Automatizuotas valdymas ir suderinamumas su įvairiais keramikos dydžiais užtikrina didelį masinės gamybos našumą. Turėdama daugiau nei 30 metų patirtį vakuuminių dengimo technologijų, įskaitant PVD, PECVD ir ALD, srityje, „Zhihua Vacuum“ siūlo individualiai pritaikytą, konfidencialią procesų integraciją nuo mokslinių tyrimų ir plėtros iki masinės gamybos.
Tobulėjant autonominio vairavimo ir išmaniųjų jutiklių technologijoms, mmWave radarų našumo reikalavimai toliau auga. Evoliucija nuo PCB mikrobangų antenų prie bangolaidžių antenų, o dabar ir metalizuotų bangolaidžių struktūrų, atspindi itin svarbų antenų gamybos technologijos vaidmenį. Atskyrus struktūrinį formavimą nuo laidžiojo funkcionalumo, metalizuotos bangolaidžios antenos pasiekia aukštą elektromagnetinį našumą ir gamybos efektyvumą, suteikdamos lankstumo sudėtingiems masyvų radarų projektams. Tobulėjant medžiagų mokslui ir gamybos technologijoms, šis metodas vaidins vis svarbesnį vaidmenį būsimose mmWave radarų sistemose.
– Šį straipsnį paskelbėvakuuminio dengimo įrangos gamintojasZhenhua dulkių siurblys
Įrašo laikas: 2026 m. kovo 27 d.