Специализированные материалы повышают надежность и эффективность ADAS

Обеспечение комплексной безопасности для пассажиров, обитателей и пешеходов требует, чтобы автопроизводители и поставщики непременно уточняли производительность и надежность технологий assisterованного вождения. По мере того как транспортные средства накапливают больше функций безопасности и бортовой электроники, инженеры должны искать более легкие материалы и большую гибкость дизайна. Специальные полимеры Sabic предлагают легкие варианты замены металла, более низкие системные затраты и расширенную свободу дизайна — особенно для радара-базированных ADAS.

Радарные блоки — краеугольный камень сенсорного набора ADAS, лежащий в основе таких функций, как адаптивный круиз-контроль (ACC), автономное аварийное торможение (AEB) и предупреждение о лобовом столкновении (FCW). Эти сенсоры требуют материалов, обеспечивающих эффективную экранировку электромагнитных помех (EMI), устраняющих перекрестные разговоры и радиочастотные помехи (RFI), поглощающих радарные отражения и отводящих тепло от критических компонентов.

В интервью EE Times Мартин Сас, ведущий ученый подразделения Specialties Sabic, объяснил, как материалы Sabic движут производительность ADAS: «Наши соединения доставляют EMI экранировку для схем, подавляют RFI, аттенюируют радарные отражения, предлагают отличную теплопроводность для рассеяния тепла и гордятся превосходной механической прочностью и химической устойчивостью».

Продвинутые системы помощи водителю

Автомобильная безопасность следующего поколения полагается на антенны, эффективные RFIC и компактные схемы с низкими потерями. Материалы, составляющие эти компоненты, поэтому критически важны для достижения желаемой производительности. Правильная фабрикация этих схем требует высококачественных подложочных материалов.

Подразделение Specialties Sabic фокусируется на двух основных семействах радарных сенсоров: компактных, низкоэнергетических блоках для коротко-среднего диапазона обнаружения и высокопроизводительных блоках, доставляющих точные, высокодетализированные данные на средние-далекие расстояния.

Сас отмечает, что каждый тип сенсора имеет уникальные материальные потребности. Для радиомов, Sabic предлагает стекловолоконно-усиленные соединения полибутилентерефталата (PBT), смолы полиэтеримида (PEI) и пено-сэндвич панели, комбинирующие низкие диэлектрические потери, минимальное искривление, высокотемпературное сопротивление и возможность лазерной сварки.

«Радиочастотные абсорберы, такие как наша серия LNP STAT-KON, помогают кондиционировать передаваемые и принимаемые сигналы, смягчая ложные обнаружения, вызванные отражениями. Материалы теплового управления LNP KONDUIT формируют литые теплоотводы, предотвращающие перегрев, в то время как соединения LNP FARADEX предоставляют врожденную EMI экранировку для радарных корпусов», — добавил Сас. «Эти материалы также служат подложками для радарных антенн, поддерживая лазерную прямую структуризацию (LDS) и селективную электро- или безэлектролитическую металлизацию».

Автомобильный радар работает в двух частотных диапазонах: 24 ГГц для коротко-среднего диапазона функций и 77 ГГц (76-81 ГГц) для дальнего обнаружения. 24 ГГц диапазон станет полосо-ограниченным к 2022 году, но останется доступным для определенных приложений.

Важность выбора материала

Радарная производительность опирается на материалы, демонстрирующие правильную диэлектрическую постоянную, фактор диссипации, потери вставки и электрическую-термическую-механическую стабильность, а также однородность подложки.

«При выборе материалов учитывайте размещение сенсора, видимость, экологическое воздействие, температурные экстремумы и уровень приемлемого сигнального искажения. Эти факторы диктуют требования для радиомов и RF абсорберов», — объяснил Сас.

кликните для полноразмерного изображения

Рисунок 1. Решения для применения в системах радарных сенсоров. (Источник: SABIC)

Ключевой вызов — достижение более высокого разрешения с множественными-входными, множественными-выходными (MIMO) антенными архитектурами — так называемым изображением радара. Sabic подчеркивает, что в то время как изображение радара будет соперничать с LiDAR в разрешении, оно избегает многих оптических недостатков и будет требовать еще более строгих материальных свойств.

«Ультра-низкодиэлектрические радиомы — чья относительная проницаемость приближается к воздуху — предлагают значительные выигрыши в производительности. Потенциальные решения включают соединения Sabic LNP Thermocomp, LNP кополмеры, Noryl и смолы Ultem, выбранные на основе специфических диэлектрических и термических требований», — сказал Сас.

«Для RF кондиционирования и абсорбции мы расширяем портфолио LNP Stat-Kon: PBT-базированные соединения для интеграции с PBT радиомами, PEI-варианты для высокотемпературной обработки и PC-опции для долговечной, сбалансированной производительности. Широкий выбор радар-абсорбирующих материалов позволяет производителям адаптировать сенсоры к размеру транспортного средства, местоположению и функции».

Растущая вычислительная мощность для дальних, высокодетализированных блоков усилит термические управленческие требования и потребует надежной EMI защиты. Короткодиапазонные сенсоры также станут бесшовно встроены в другие компоненты транспортного средства.

Сас подчеркнул развивающуюся роль электронных блоков управления (ECU). Современные транспортные средства принимают более двух дюжин распределенных ECU, разделенных между децентрализованными и централизованными архитектурами. «Будущие тренды указывают на консолидированные доменные контроллеры — особенно для ADAS стеков — согласно McKinsey. Наши специальные термопласты предоставляют привлекательные альтернативы традиционным металлическим и стеклянным корпусам сенсоров, благодаря настраиваемым свойствам, встречающим потребности клиентов и приложений».

Проектировочные решения для антенн и других электронных устройств будут направлены требованиями производительности, размещением антенны и потребностями покрытия. Радар-базированные решения, в сочетании с алгоритмами искусственного интеллекта, уполномачивают водителей принимать более безопасные решения на дороге.

>> Эта статья была первоначально опубликована на нашем сестринском сайте, EE Times.