（文章來源：EEWORLD）

為了實現(xiàn)乘客和行人的安全，汽車制造商及其供應商必須不斷提高輔助駕駛技術的性能和可靠性。但是隨著每輛車的安全性能和車載電子系統(tǒng)的增加，工程師們不得不尋找更輕的材料和更大的設計靈活性。近日，SABIC開發(fā)的材料可促進輕量化和金屬的替換，特別是在雷達方面，可降低整體系統(tǒng)成本和設計靈活性。

雷達系統(tǒng)是ADAS傳感器套件的組成部分，它支持自適應巡航控制(ACC)、自動緊急制動(AEB)和前向碰撞預警(FCW)等功能。雷達傳感器需要提供有效的電磁干擾(EMI)屏蔽組件的材料解決方案，以及雷達信號吸收特性，以確保反射和交叉干擾不會干擾正確的目標探測、距離和速度測量。

SABIC專業(yè)業(yè)務首席科學家Martin Sas強調了材料必須為ADAS系統(tǒng)的性能做出貢獻。具體而言，SABIC的材料提供EMI屏蔽，以保護電路組件;消除串音和射頻干擾(RFI);使雷達能夠吸收，減弱反射對感應器讀數的影響，并為散熱提供良好的導熱性，優(yōu)越的機械性能和抵抗汽車化學品。

未來基于雷達和無線通信的汽車電子安全系統(tǒng)將嚴重依賴天線、高效RFIC和低損耗的緊湊電子電路。它們所使用的材料將有助于實現(xiàn)預期更好的性能，為此，實現(xiàn)這些系統(tǒng)需要制造適當的電路材料。

SABIC的專業(yè)業(yè)務部門強調了汽車雷達傳感器的兩個主要部分。一種是高集成度的小外形，專注于低功率和中短程檢測和測距。另一種類型在中遠距離探測和測距中提供高性能、精度和保真度(高角度分辨率)。

Sas概述了每種雷達傳感器有多少不同的要求。雷達罩的解決方案，包括玻璃纖維增強聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)化合物，聚醚酰亞胺(PEI)樹脂和泡沫夾層板，提供低介電性能，低翹曲，耐高溫和激光焊接能力。

Sas:“射頻吸收材料，如LNP STAT-KON化合物，可以幫助調節(jié)傳輸和接收信號，減輕反射，從而避免錯誤檢測。SABIC的LNP KONDUIT熱管理材料的注塑成型散熱器可以減輕破壞性熱積聚，而LNP FARADEX化合物提供內在的電磁干擾屏蔽雷達傳感器外殼。SABIC的特殊材料可以用作雷達天線基片，支持激光直接結構(LDS)和選擇性電鍍或化學鍍等技術。

汽車雷達傳感器設計在兩個工作頻率波段:24和77 GHz。到2022年，24GHz將變得太窄，無法滿足未來需求，但還能用。77GHz頻段從76到81 GHz。24GHz雷達傳感器通常用于中短程功能。77 GHz雷達傳感器也可用于遠程目標探測。

材料的重要性

雷達傳感器依靠高性能材料，同時也要考慮到其安全因素。在設計過程中介電常數、損耗因子、插入損耗、材料的電-熱-機械穩(wěn)定性和基材的均勻性這些特性都需要考慮。

Martin Sas：“在選擇傳感器材料時，有幾件事需要考慮。首先是傳感器的位置以及它將如何集成到汽車上:它是可見的嗎?”它會受到環(huán)境影響，是否包括化學物質?它是在高溫還是低溫條件下工作?對于雷達傳感器來說，確定信號失真的可接受程度是很重要的，這將指導雷達天線罩和射頻吸收器的材料要求。另一個因素是整體功耗，是每個雷達傳感器電子級(RF單元，處理單元)產生的熱量。”

由于空間有限，尤其是射頻噪聲必須經過處理和衰減，以避免在傳輸和測量中產生干擾，因此越來越多的通訊天線在車輛內的集成將會帶來許多挑戰(zhàn)。。

其中主要的挑戰(zhàn)在于雷達傳感器的分辨率，以及(MIMO)天線架構來創(chuàng)建所謂的“成像雷達”。SABIC強調，SABIC將在分辨率上與激光雷達展開正面競爭。但由于沒有光學傳感器的缺點，它可能會增加對材料性能各方面的要求。

雷達傳感器系統(tǒng)應用解決方案

Martin Sas “例如，SABIC的LNP熱合成化合物，LNP共聚物，以及Noryl和Ultem樹脂可能會對相對介電常數接近于空氣的天線罩超低介電材料的需求帶來顯著好處。”

“射頻信號調節(jié)和信號吸收所用材料的需求將根據特定的設計和場景而增加。SABIC最新雷達吸收LNP Stat-Kon化合物基于聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)，旨在與使用PBT材料制造的雷達罩進行集成。其他LNP Stat-Kon化合物是基于能承受較高加工溫度的聚醚酰亞胺樹脂，或基于需要高耐久性和物理性能平衡的一般應用的聚碳酸酯(PC)樹脂。雷達吸波材料的廣泛選擇可以讓制造商設計出適合車輛尺寸、傳感器位置、功能和其他變量的傳感器。”

另一個需要考慮的是較長距離和高分辨率雷達單元所需的處理能力，這將需要顯著的熱管理以避免過熱和EMI保護。其他短程雷達傳感器將無縫集成到車輛其他零部件上。

Sas強調，其他挑戰(zhàn)與ECU的未來有關。今天，一輛典型的汽車可以有二十幾個分布式ECU來實現(xiàn)特定功能，它們被分為兩種主要架構:分散的和集中的。在未來，大多數功能可以集中在統(tǒng)一的域控制器上。根據麥肯錫的說法，這種合并尤其可能發(fā)生在與ADAS相關的棧上。業(yè)界正朝著域控制ECU解決方案的方向發(fā)展，這是為了對ADAS多個方面和汽車其他基于電子的行動進行高效管理。SABIC的特殊熱塑性塑料為傳統(tǒng)的ADAS傳感器材料(如金屬和玻璃)提供了有力的替代品，主要是因為它們的關鍵性能可以根據客戶和應用的具體需求進行調整。”

天線的性能要求和汽車工業(yè)中其他電子設備的設計需求將指導材料的選擇，這些材料也可能受到天線定位和覆蓋要求的影響。基于雷達的解決方案檢測ADAS的潛在實現(xiàn)，與人工智能應用程序的集成，可幫助駕駛員做出安全駕駛決策。