Протягом останнього десятиліття радар міліметрового діапазону (mmWave) еволюціонував від нішевого датчика в кількох автомобілях високого класу до критично важливої перцептивної інфраструктури в інтелектуальних транспортних засобах. Від адаптивного круїз-контролю (ACC) та автоматичного екстреного гальмування (AEB) до дедалі поширенішої високошвидкісної навігації на автопілоті (NOA) та допомоги водієві в міських умовах, радар міліметрового діапазону відіграє ключову роль у сприйнятті навколишнього середовища транспортного засобу.
Зі зростанням попиту на передові системи допомоги водієві, самі радіолокаційні системи постійно розвиваються. Ранні двовимірні радари поступово замінювалися 4D-радарами зображення, здатними одночасно надавати інформацію про дальність, швидкість, азимут та кут перевищення, що встановлювало суворіші вимоги до відстані виявлення, кутової роздільної здатності та можливостей ідентифікації цілей. Окрім покращень у обчислювальній потужності мікросхем та вдосконалення алгоритмів, конструкція антенної системи стала ключовим фактором, що забезпечує ці покращення продуктивності. Наприклад, високороздільний радар зображення Continental ARS540 досягає майже 300-метрової дальності виявлення завдяки антенним решіткам високої щільності, одночасно відстежуючи сотні цілей. На вітчизняному ринку 4D-радари ммХваль наступного покоління використовують великомасштабні антенні решітки та оптимізовані хвилеводні структури для покращення розпізнавання цілей на великих відстанях, що дозволяє раніше виявляти транспортні засоби, захисні огородження та стаціонарні перешкоди. За цими досягненнями намітилася чітка тенденція: високопродуктивні ммХвальові радари все частіше використовують хвилеводні архітектури антен.
У радіолокаційних системах мм-хвильового діапазону антена відповідає як за випромінювання, так і за прийом електромагнітних хвиль, безпосередньо впливаючи на дальність виявлення, кутову роздільну здатність та точність сигналу. Ранні конструкції радіолокаторів мм-хвильового діапазону переважно використовували мікросмужкові антени на друкованих платах через їхню простоту, низьку вартість та легкість великомасштабного виробництва. Однак, оскільки частоти радарів зростають до 77 ГГц і вище, стають очевидними обмеження антен на друкованих платах. Діелектричні властивості матеріалів друкованих плат призводять до втрат на поширення на частотах мм-хвиль, зменшуючи енергію сигналу, тоді як обмеження в ефективності випромінювання та можливостях формування променя обмежують продуктивність системи.
Хвилеводні антени, навпаки, проводять електромагнітні хвилі через металеві конструкції, суттєво зменшуючи втрати на поширення та досягаючи вищої ефективності випромінювання. Отже, для систем, що вимагають розширеного діапазону виявлення та високої кутової роздільної здатності, хвилеводні антени стали кращим рішенням. Однак широке впровадження хвилеводів створює нові виробничі проблеми.
На відміну від антен на друкованих платах, хвилеводні антени є точними металевими електромагнітними структурами. Поширення хвиль у хвилеводі дуже чутливе до точності розмірів порожнини та внутрішньої провідності. Відхилення в розмірах хвилеводу або шорсткості поверхні можуть погіршити коефіцієнт підсилення, відхилити напрямок променя та збільшити втрати сигналу, що зрештою впливає на дальність виявлення радара та розпізнавання цілі. Традиційне виготовлення спирається на обробку на верстатах з ЧПК або фрезерування металу, що забезпечує точні електромагнітні характеристики, але стикається зі значними обмеженнями щодо вартості та масштабованості. Міліметрово-хвильові структури, часто розміром лише кілька міліметрів з допусками в десятки мікрон, вимагають складного обладнання та точного контролю процесу. Механічна обробка підходить для дрібносерійного виробництва, але стає недоступною для масового автомобільного радара або споживчих датчиків.
Щоб поєднати високі електромагнітні характеристики з технологічністю, промисловість досліджувала металізовані хвилеводні антени. Фундаментальна концепція полягає в розмежуванні структурного формування від електропровідності. Замість механічної обробки всього металевого блоку, цей підхід використовує «структурне формування + металізація поверхні».
Спочатку порожнину хвилеводу формують за допомогою лиття під тиском, компресійного лиття або адитивного виробництва з інженерних пластмас або високоефективних полімерів, що забезпечує гнучкість та придатність для великосерійного виробництва. Після виготовлення конструкції застосовується попередня обробка поверхні — очищення, шорсткість або хімічна активація — для покращення адгезії металу. Подальше нанесення безперервного провідного шару за допомогою PVD, гальванічного покриття або хімічного покриття, зазвичай міддю, нікелем або сріблом, перетворює структуру на провідний хвилевід з низькими втратами. Ключові області, такі як випромінюючі отвори або області інтерфейсу, можуть бути піддані локалізованій металізації або тонкій обробці для оптимізації електромагнітних характеристик.
Такий підхід «структура + металізація» зберігає високу продуктивність традиційних хвилеводів, водночас забезпечуючи гнучке та ефективне виробництво. Компоненти, виготовлені методом лиття під тиском, дозволяють швидке масове виробництво, знижуючи витрати; пластикові підкладки зменшують вагу, підтримуючи легкість автомобілів, а 3D-друк сприяє створенню складних геометрій, покращуючи конструкцію великомасштабних антенних решіток. Цей метод успішно поєднує електромагнітну ефективність, технологічність та контроль витрат, що робить металізовані хвилеводні антени все більш поширеними в радіолокаційних продуктах міліметрового діапазону.
Компанія Zhihua Vacuum пропонує комплексні рішення для інтелектуального виробництва металізованих радіолокаційних хвилеводних антен міліметрового діапазону. Їхня горизонтальна лінія безперервного виробництва покриттів, заснована на вакуумному напиленні, забезпечує дво- або багатошарове металеве осадження за один вакуумний цикл з точним контролем та стабільністю. Порівняно з традиційним друком срібних електродів, мідні електроди, нанесені магнетронним напиленням, підвищують провідність, надійність та стійкість до сульфурації, одночасно знижуючи вартість. Автоматизоване керування та сумісність з керамікою різних розмірів забезпечують високу продуктивність для масового виробництва. Маючи понад 30 років досвіду в технологіях вакуумного покриття, включаючи PVD, PECVD та ALD, Zhihua Vacuum пропонує індивідуальну та конфіденційну інтеграцію процесів від досліджень та розробок до масового виробництва.
З розвитком технологій автономного водіння та інтелектуального зондування вимоги до продуктивності радарів мм-хвильового діапазону продовжують зростати. Еволюція від мікросмужкових антен на друкованих платах до хвилеводних антен, а тепер і до металізованих хвилеводних структур, відображає критичну роль технології виробництва антен. Відокремлюючи структурне формування від провідної функціональності, металізовані хвилеводні антени досягають як високих електромагнітних характеристик, так і ефективності виробництва, пропонуючи гнучкість для складних конструкцій антенних решіт. З розвитком матеріалознавства та методів виготовлення цей підхід готовий відігравати дедалі важливішу роль у майбутніх системах радіолокацій мм-хвильового діапазону.
-Цю статтю опублікуваввиробник обладнання для вакуумного покриттяВакуум Чженьхуа
Час публікації: 27 березня 2026 р.