Microwave Teknolojisi - Automotive millimeter dalga radar tasarımı treni ve PCB materyal çözümleri

Otomatik milimetre dalga radar sensörlerinin hızlı gelişmesi ve teknolojinin tekrarlı güncellemesi de sürücü ve seyahat güvenliğini sağlar. Millimeter dalga radar ı kendi yüksek çözümlerinde, güçlü karşılaştırma performansı, iyi tanıma performansı, küçük boyutlu ve diğer avantajlar ile, otomatik sürücü ve ADAS sisteminde gereksiz bir sensör oldu. Ev milimetre dalga radar tasarımının arttığı ve evsel modellerin kurulma muhtemeleği ile, millimetre dalga radar ının uygulaması da daha fazla yöntemlere yayılır. Bu makale, bazı uygulama senaryosunu ve milimetre dalga radar ının dizayn trenlerini kısa olarak tanımlayacak; Anahtar PCB materyallerinin seçimi ve millimetre dalga radar anteninin tasarımında PCB materyallerinin anahtar özellikleri tartışılıyor.

Uygulama senaryosu

Teknolojinin geliştirilmesiyle, milimetre dalga radar ının evrimi de kullanıcıların ihtiyaçlarını toplamak üzere, keşfedilme menzili uzaktan uzaktan ve ölçüm doğruluğu yavaşça geliştirilir. En erken hızlı ölçümden ve menzil ölçümden, hızlı ölçümden, menzil ölçümden ve açıdan ölçümden ve şimdi yüksek çözüm görüntülerinin gerçekleştirilmesine kadar. ADAS sisteminde, milimetre dalga radar ının uygulaması farklı araç ihtiyaçlarına ve fonksiyonlarına göre bölünebilir. Örneğin, araçlardaki farklı yerleştirme konumlarına göre ön radar, arka radar ve açı radar olarak bölünebilir; Bu da uzun menzil radara, orta menzil radara ve kesin menzil radara göre bölünebilir. ADAS'daki milimetre dalga radar ının uygulaması AEB otomatik frenleme, FCW ileri çarpma uyarısı, LCA yolu değiştirme yardımı, ACC uygulama krüsleri, BSW kör alanı izlemesi ve bunlar gibi.

Automotiv millimetre dalga radar ı

Araç sürücüğüne ve güvenliğine yardım etmek üzere, araç milimetre dalga radar ının uygulaması kapıyı park etmek veya açarken engel deteksiyonun uygulamasına da genişliyor.

Diğer çeşitli uygulamalar, milimetre dalga radar uygulamalarının çeşitliğini arttırır ve millimetre dalga radar ının yeni uygulama senaryosunu aktif olarak genişletir. Örneğin, s ürücü, radar sensörünü izlemek için önemli işaretler, kalp hızı ve nefes hızı gibi sürücünün yorgunluk durumunu hissetmek ve güvenli sürücü amacını sağlamak için sürücüsünün bağlantısı olmadığını anlayabilir. Yolculuk üyesi radar sensörü de arabadaki yolcuların (yetişkinler, çocuklar, hayvanlar, hayvanlar) güvenilir bir şekilde bulunduğunu fark etti. Bu yüzden yolculuk sürecinde kaza tutuklanmasını engellemek ve tüketicilerin güvenli seyahat korumasını sağlamak için kaza tutuklanmasını sağlamak için.

PCB tasarım trenleri

Automobil Millimeter Dalga Radar'ın çalışma frekansı genellikle 24GHz grubu ve 77GHz grubu içeriyor. 24GHz grubu genellikle yaklaşık 50m değerlendirilen kısa menzil radar için kullanılır. Kör nokta değerlendirme sistemi için kullanılabilir. Ancak kısa bandı genişliği yüzünden radar ın çözümlenmesi ve performansı çok sınırlı.

Sakinlikle konuşurken, 77GHz radar ın geniş ihtimalleri var. Onun büyük avantajları yüksek precizit, yüksek çözümlenme ve çok uzaktan uzaktan mükemmel ölçüleme yapabileceğidir. 77GHz radar ının iki frekans grupı 76-77ghz ve 77-81ghz. Band genişliği 1GHz ve 4GHz. Büyük bandwidth avantajı çözümlerini ve doğruluğunu önemli olarak geliştirir. Diğer taraftan, 77GHz radar ın yüksek frekans ve kısa dalga uzunluğu yüzünden tasarlanmış radar aktarıcısı, anten ve diğer komponentler küçük, radarın büyüklüğünü azaltır ve araba vücudunda kurmak ve saklanmak kolaylaştırır. 77GHz grubu küresel düzenleme ve endüstri kabul edilmesi konusunda önemli bir apel kazandı.

77GHz milimetre dalga radar ının uygulaması otomatik otomatik alanına uyuyor. Otomatik sürücü aracının geliştirilmesiyle ve ADAS yüklenmesiyle, 24 GHz araç radar sensörlerinin çoğu 77 GHz grubuna dönecek ve onların talep ve uygulaması yavaşça arttırılacak.

Farklı frekans gruplarında radar sensörlerinin pazar treni

77GHz milimetre dalga radar sistemi modülü FMCW radar tasarım tasarımına dayanan ve genellikle Ti, Infineon veya NXP gibi tamamen tek çip çözümünü kabul ediyor. Bu RF ön uç, sinyal işleme birimi ve kontrol birimi ile birleştirir ve çoklu sinyal transmit ve alın kanalları sağlar. Radar modülünün PCB tasarımı müşterilerin anten tasarımına göre değişir, ama genellikle bu yollar var.

İlk kişi, anten tasarımının en yüksek katı olarak ultra düşük kaybeden PCB materyali olan bir taşıyıcı tahtasıdır. Mikrostrip patch antena genelde anten tasarımında kullanılır ve topun ikinci katı anten ve besleyicisi olarak kullanılır. FR-4 diğer PCB materyalleri için kullanılır. Bu tasarım oldukça basit, işlemek kolay ve düşük maliyettir. Ancak, ultra-düşük kaybın PCB (genellikle 0,127mm) ince kalınlığı yüzünden kaybı ve süreklilik üzerinde bakır yağmur ağırlığının etkisine dikkat etmek gerekir. Aynı zamanda, mikrostrip patch anteninin kısa besleyicisinin çizgi genişliğin tam kontrolüne dikkat etmesi gerekiyor.

İkinci tasarım yöntemi, artık mikrostrip anteni olmayan radar anteni tasarlamak için SIW devrelerini kullanır. Antena'nın yanında diğer PCB stacları hala FR-4 materyali radar kontrolü ve güç katmanı ilk yol olarak kullanır. Bu SIW antene tasarımında kullanılan PCB materyali hâlâ aşırı düşük kaybı PCB materyalidir. Bu, kaybını azaltıp anten radyasyonunu arttırabilir. Materialin kalınlığı genelde, bandwidth arttırmak için PCB'nin kalınlığından daha kalındır. Bu da bakır yağmur ağırlığının etkisini azaltır ve kısa hattı genişliğini işlemekte başka bir sorun yok. Ama SIW'nin problemini delik makinelerinden ve pozisyon doğruluğundan düşünmeliyiz.

Üçüncü tasarım metodu, ultra düşük kaybı maddeleri ile çoklu katı yapısını tasarlamak. Farklı ihtiyaçlarına göre, bazıları ultra düşük kaybı maddeleri kullanabilir, ya da hepsi ultra düşük kaybı maddeleri kullanabilir. Bu tasarım devre tasarımın fleksibiliyetini arttırır, integrasyonu arttırır ve radar modulun boyutunu daha da azaltır. Fakat zorluk relativ yüksek maliyetdir, işleme süreci relativ karmaşık.

Radar sensörünün farklı PCB tasarımı

PCB materyal düşünceleri

Millimetre dalga radar sensörlerinin farklı PCB tasarımları için, devre kaybını azaltmak ve anten radyasyonunu arttırmak için ultra düşük kaybı PCB materyallerinin ihtiyacı olduğu ortak bir özellik var. PCB materyali radar sensör tasarımının anahtar komponenti. Doğru PCB maddelerini seçmek milimetre dalga radar sensörünün yüksek stabiliyeti ve performansının sürekliliğini sağlayabilir.

77GHz milimetre dalga radar ı için PCB materyalinin performansı aşağıdaki açılardan düşünmeli.

İlk olarak maddelerin elektrik özellikleridir. Bu radar sensörlerin tasarımı ve PCB materyallerin seçiminin ilk faktörü. Stable dielectric constant ve ultra-low kaybıyla PCB maddelerin seçimi 77GHz milimetre dalga radar ının performansı için çok önemlidir. Stable permittivity and loss can make the reception and transmitting antenna get accurate phase, so that antenna gain and scanning angle or range, and improve radar detection and positioning accuracy. Diyelektrik konstantlerin ve PCB kaybının stabilliğin in sadece farklı maddelerin toplarının stabilliğini sağlaması gerekmiyor, ama aynı tahtadaki değişikliklerin küçük ve çok iyi stabilliğini sağlaması gerekiyor.

PCB materyalinde kullanılan bakra yağmurunun yüzeyi ağırlığı dielektrik konstantlerine ve devrelerin kaybına etkileyecek. Malzemenin daha ince olduğu ise, devredeki bakar yağmurunun yüzeysel ağırlığının etkisi daha büyük. Bakar yağmalarının türünü daha zorlaştıran, kendi zorluklarının değişikliğini daha büyük, bu da diyelektrik sabit ve kaybının büyük değişikliklerine neden olacak ve devreğin faz özelliklerine etkileyecek.

İkinci olarak, materyallerin güveniliğini düşünmeli. Materiallerin güveniliği sadece PCB işlemlerinde yüksek güveniliğine, laminasyon, işleme sürecinin etkisi, delikten, bakır yağ adhesiyonundan, ancak materyallerin uzun süredir güveniliğini de dahil ediyor. PCB materyalinin elektrik performansı zaman artımıyla stabil kalabilir mi ve farklı çalışma çevresinde, farklı sıcaklık ya da yorgunluk gibi, otomatik radar sensörünün güveniliğine ve otomatik ADAS sisteminin uygulaması için kendini belli ediyor.

Genelde konuşurken, 77GHz radar sensörünün anten tasarımı için, stabil dielektrik konstantli ve ultra düşük kaybıyla materyal seçimini düşünmek gerekir. Daha düzgün bakar yağmuru seçmek devre kaybını ve izin verici toleransiyonu daha da azaltır; Aynı zamanda materyal zamanı, sıcaklığı, havalığı ve diğer dış çalışma çevresinde güvenilir elektrik ve mekanik özellikleri olmalı.

PCB materyal seçimi

Rogers, otomatik milimetre dalga radar ının ilk gelişmesinden beri dünyanın en yüksek radar modul üreticileriyle birlikte çalışıyor. Bardak çamaşırı olmadan ro3003 başlattı. Materialin performansı farklı yönlerde sert kontrol edildi ve 77GHz radar sensörünün ihtiyaçlarına uyabilir. RO3003 Material genellikle 77GHz milimetre dalga radar ında kullanılır ve çok stabil dielektrik constant ve ultra-düşük kaybetme özellikleri vardır (kaybetme faktörü standart test tarafından 10 GHz'de 0,001 olur); Aynı zamanda, cam kıyafeti olmayan yapı, milimetre dalga grubundaki yerel dielektrik konstantünün değişimini daha da azaltır, simgelerin cam fiber etkisini yok edir ve radar sensörünün faz stabiliyetini daha da arttırır. RO3003 Materialin de ultra-düşük su absorbsyonun özellikleri (0.04% @ d48 / 50), sıcaklığı, sıcaklığı ve çevre değişimlerinde çok düşük dielektrik constant (- 3ppm / ° C) ile oluşan, bu da ro3003'nin stabiliyetini sağlayan, maddelerin milimetre dalga radar sensörü hala mükemmel performansını sağlayabilir. Çeşitli bakra yağmur türlerinin seçimi ve düşük bakra kalınlığının da işleme doğruluğunu ve ürünlerin yiyeceğini geliştirmesine yardım ediyor ve radar sensörünün mükemmel performansını başaracaktır.

79ghz (77-81ghz) radar sensörünün gelişmesi ile, radar sensörünün çözümlerini daha da geliştirebilir, tarama a çını arttırabilir ve 4D görüntülerini bile fark eder. Ro3003 tabanlı Rogers, materyallere dayanan ro3003g2 geliştirildi ve PCB materyal performansı için radar sensörünün yüksek ihtiyaçlarını uygulamaya çalıştırdı. Ro3003 â‚¢ Material, ro3003g2 â‚¢ ile karşılaştırıldı. Material sisteminde özel paketleme sistemi doldurucu parçacıkları azaltmak için optimize ediliyor, materyal sisteminin eşitliğini geliştirir ve bütün tabak ve toprak arasındaki permissibilik toleransiyasını daha da azaltıyor. Küçük ve üniformal paketleme sistemi de PCB işlemlerinde tasarım üzerinden daha küçük ulaştırması mümkün olur. RO3003G2 İçeride girme kaybını azaltmak için daha düzgün bakar yağmuru seçildi ve performansı ro3003'nin yakındır. Çeviri bakır kaybının özellikleri araştırıldı.

ro3003g2 ve ro3003 arasındaki karşılaştırma

Ayrıca Rogers clte-mw ve ro4835 materyaller 77GHz radar sensör tasarımında müşterilerin farklı ihtiyaçlarına uyabilir. CLTE-MW PTFE resin sistemine dayanan ve çok küçük kaybetme faktörü var (DF 0) 0015@10GHz ) Bu özel düşük kaybı açık fiber bardak kıyafeti tarafından güçlendiriliyor. Bu, üniforma doldurucu ile birlikte mükemmel boyutlu stabilik sağlıyor ve cam fiber etkisinin etkisini azaltıyor. clte-mw yapmak için 3mil'den 10mil'e kadar çeşitli kalın seçenekleri var. Material 77GHz radar sensörü RF çokatı uygulamaları için çok uygun.

Farklı maddelerin özelliklerini kaybeder

RO4835 Material Rogers ro4000 tabanlı. Diyelektrik constant 77GHz radar sensörlerinde genelde kullanılan düşük diyelektrik constant (DK) ile eşleşmiş. Aynı zamanda, çok düşük yerleştirme kaybının ve ro4000 seri ürünleriyle aynı işlemliğinin özellikleri var. Özel düşük kaybın açık fiber bardak kıyafetlerinin seçimi de millimetre dalga grubundaki materyalin yapılandığını geliştirir, böylece antena daha uygun bir faz özelliklerini ve daha yüksek anten kazanmasını sağlayacak. RO4835 Düşük mal ve mal etkili materyaller 77GHz / 79ghz radar sensörünün tasarımında ilk seçimdir.

Açık fiber bardak elbisesi ro4835 materyali

77GHz milimetre dalga radar sensörünün özel avantajları otomatik sürücü aracının gereksiz bir parçası yapar. 77GHz / 79ghz radar sensörü daha geniş bandwidth ve daha yüksek çözümler yavaşça ana akışı oldu. Çeşitli radar sensör tasarımı için PCB devre materyallerinin özellikleri radar sensör anteninin performansını büyük ölçüde belirliyor. Gelişmiş mühendislik maddelerinde küresel bir lider olarak Rogers teknolojisi müşterilerin tasarımının ihtiyaçlarını yerine getirmek için çeşitli maddeleri geliştirmeye bağlı. RO3003G2 / RO3003 / CLTE-MW / RO4835 ve diğer materyal çözümler, müşteriler tasarım sorunlarını çözmek için zamanında. Aynı zamanda Rogers şirketinin küresel müşteriler ve teknik destek ekibi müşterilerle daha yakın bir işbirliği s a ğlayabilir, müşteriler tasarımı, işleme ve testi için bir dizi sorunları çözebilir ve müşteriler tasarım döngüs ünü hızlandırabilir.