Pēdējās desmitgades laikā milimetru viļņu (mmWave) radars ir attīstījies no nišas sensora dažos augstas klases transportlīdzekļos līdz kritiskai uztveres infrastruktūrai viedos transportlīdzekļos. Sākot ar adaptīvo kruīza kontroli (ACC) un automātisko avārijas bremzēšanu (AEB) līdz arvien izplatītākai ātrgaitas navigācijai ar automātisko pilotu (NOA) un braukšanas palīgsistēmām pilsētā, mmWave radaram ir izšķiroša loma transportlīdzekļu vides uztverē.
Pieaugot pieprasījumam pēc modernām autovadītāja palīdzības sistēmām, pašas radaru sistēmas nepārtraukti attīstās. Agrīnie divdimensiju radari pakāpeniski ir aizstāti ar 4D attēlveidošanas radariem, kas spēj vienlaikus sniegt informāciju par attālumu, ātrumu, azimutu un augstumu, izvirzot stingrākas prasības attiecībā uz noteikšanas attālumu, leņķisko izšķirtspēju un mērķa identifikācijas iespējām. Papildus mikroshēmu apstrādes jaudas un algoritmu sarežģītības uzlabojumiem, antenu sistēmu dizains ir kļuvis par galveno faktoru, kas ļauj veikt šos veiktspējas uzlabojumus. Piemēram, Continental augstas izšķirtspējas attēlveidošanas radars ARS540 sasniedz gandrīz 300 metru noteikšanas diapazonu, izmantojot augsta blīvuma antenu blokus, vienlaikus izsekojot simtiem mērķu. Vietējā tirgū nākamās paaudzes 4D mmWave radaru produkti izmanto liela mēroga bloku antenas un optimizētas viļņvadu struktūras, lai uzlabotu mērķu atpazīšanu lielos attālumos, ļaujot agrāk noteikt transportlīdzekļus, aizsargbarjeras un stacionārus šķēršļus. Aiz šiem sasniegumiem ir parādījusies skaidra tendence: augstas veiktspējas mmWave radari arvien vairāk izmanto viļņvadu antenu arhitektūras.
Milimetrisko viļņu radaru sistēmās antena ir atbildīga gan par elektromagnētisko viļņu izstarošanu, gan uztveršanu, tieši ietekmējot noteikšanas diapazonu, leņķisko izšķirtspēju un signāla precizitāti. Agrīnajos milimetru viļņu radaru dizainos galvenokārt tika izmantotas PCB mikrolentu antenas to vienkāršības, zemo izmaksu un vieglas liela mēroga ražošanas dēļ. Tomēr, radara frekvencēm sasniedzot 77 GHz un vairāk, kļūst acīmredzami PCB antenu ierobežojumi. PCB materiālu dielektriskās īpašības rada izplatīšanās zudumus mmWave frekvencēs, samazinot signāla enerģiju, savukārt starojuma efektivitātes un staru kūļa veidošanas spēju ierobežojumi ierobežo sistēmas veiktspēju.
Turpretī viļņvadu antenas vada elektromagnētiskos viļņus caur metāla konstrukcijām, ievērojami samazinot izplatīšanās zudumus un panākot augstāku starojuma efektivitāti. Līdz ar to sistēmām, kurām nepieciešams plašāks noteikšanas diapazons un precīza leņķiskā izšķirtspēja, viļņvadu antenas ir kļuvušas par vēlamo risinājumu. Tomēr viļņvadu plašā ieviešana rada jaunas ražošanas problēmas.
Atšķirībā no PCB antenām, viļņvadu antenas ir precīzas metāla elektromagnētiskas struktūras. Viļņu izplatīšanās viļņvadā ir ļoti jutīga pret dobuma izmēru precizitāti un iekšējo vadītspēju. Viļņvada izmēru vai virsmas raupjuma novirzes var samazināt pastiprinājumu, novirzīt staru kūļa virzienu un palielināt signāla zudumus, galu galā ietekmējot radara noteikšanas attālumu un mērķa atpazīšanu. Tradicionālā izgatavošana balstās uz CNC apstrādi vai metāla frēzēšanu, kas nodrošina precīzu elektromagnētisko veiktspēju, taču saskaras ar ievērojamiem izmaksu un mērogojamības ierobežojumiem. Milimetru viļņu struktūras, kuru izmērs bieži vien ir tikai daži milimetri ar desmitiem mikronu pielaidēm, prasa sarežģītas iekārtas un precīzu procesa kontroli. Mehāniskā apstrāde ir piemērota maza mēroga ražošanai, bet kļūst nepieejama masveida automobiļu radariem vai patērētāju sensoriem.
Lai apvienotu augstu elektromagnētisko veiktspēju ar ražojamību, nozare ir izpētījusi metalizētu viļņvadu antenu izmantošanu. Pamatkoncepcija ir atdalīt strukturālo veidošanu no elektriskās vadītspējas. Tā vietā, lai apstrādātu visu metāla bloku, tiek izmantota pieeja "struktūras veidošana + virsmas metalizācija".
Sākotnēji viļņvada dobums tiek veidots, izmantojot iesmidzināšanas formēšanu, kompresijas formēšanu vai aditīvo ražošanu ar inženiertehniskajām plastmasām vai augstas veiktspējas polimēriem, kas piedāvā elastību un piemērotību lielapjoma ražošanai. Pēc konstrukcijas izgatavošanas tiek veikta virsmas pirmapstrāde — tīrīšana, raupšana vai ķīmiska aktivācija —, lai uzlabotu metāla saķeri. Turpmāka nepārtraukta vadoša slāņa uzklāšana, izmantojot PVD, galvanizāciju vai bezgalvanizāciju, parasti ar varu, niķeli vai sudrabu, pārveido struktūru par vadošu viļņvadu ar zemiem zudumiem. Galvenās zonas, piemēram, starojuma atveres vai saskarnes apgabali, var tikt lokalizēti metalizētas vai precīzi apstrādātas, lai optimizētu elektromagnētisko veiktspēju.
Šī “struktūras + metalizācijas” pieeja saglabā tradicionālo viļņvadu augsto veiktspēju, vienlaikus nodrošinot elastīgu un efektīvu ražošanu. Iesmidzināšanas formēšanas komponenti ļauj ātri izgatavot masveida materiālus, samazinot izmaksas; plastmasas substrāti samazina svaru, atbalstot automobiļu vieglu svaru, un 3D drukāšana atvieglo sarežģītas ģeometrijas, uzlabojot liela mēroga antenu bloku dizainu. Šī metode veiksmīgi līdzsvaro elektromagnētisko efektivitāti, ražojamību un izmaksu kontroli, padarot metalizētas viļņvadu antenas arvien izplatītākas mmWave radaru izstrādājumos.
Zhihua Vacuum nodrošina visaptverošus risinājumus metalizētu mmWave radara viļņvadu antenu intelektiskai ražošanai. Viņu horizontālā nepārtrauktās pārklājuma ražošanas līnija, kuras pamatā ir vakuuma izsmidzināšana, panāk divu vai daudzslāņu metāla uzklāšanu vienā vakuuma ciklā ar precīzu kontroli un konsekvenci. Salīdzinot ar tradicionālo sudraba elektrodu drukāšanu, magnetrona izsmidzināšanas vara elektrodi uzlabo vadītspēju, uzticamību un pretsēra uzkrāšanās īpašības, vienlaikus samazinot izmaksas. Automatizēta apstrāde un saderība ar dažādiem keramikas izmēriem nodrošina augstu caurlaidspēju masveida ražošanai. Ar vairāk nekā 30 gadu pieredzi vakuuma pārklāšanas tehnoloģijās, tostarp PVD, PECVD un ALD, Zhihua Vacuum piedāvā pielāgotu, konfidenciālu procesu integrāciju no pētniecības un attīstības līdz masveida ražošanai.
Attīstoties autonomās braukšanas un viedajām uztveršanas tehnoloģijām, milimetru viļņu radaru veiktspējas prasības turpina pieaugt. Attīstība no PCB mikrolentu antenām līdz viļņvadu antenām un tagad arī metalizētām viļņvadu konstrukcijām atspoguļo antenu ražošanas tehnoloģijas kritisko lomu. Atdalot strukturālo veidojumu no vadošās funkcionalitātes, metalizētās viļņvadu antenas sasniedz gan augstu elektromagnētisko veiktspēju, gan ražošanas efektivitāti, piedāvājot elastību sarežģītu masīvu radaru konstrukcijām. Attīstoties materiālzinātnei un ražošanas metodēm, šī pieeja, visticamāk, ieņems arvien svarīgāku lomu nākotnes milimetru viļņu radaru sistēmās.
— Šo rakstu publicējavakuuma pārklāšanas iekārtu ražotājsZhenhua vakuums
Publicēšanas laiks: 2026. gada 27. marts