智能輔助駕駛中毫米波雷達(dá)工程塑料復(fù)合材料

毫米波雷達(dá)中塑料的應(yīng)用特性

1.低介電常數(shù)

通用塑料在固定溫度和頻率下的介電常數(shù)一般在1.5-3.8之間，而在材料性能上需要滿足雷達(dá)發(fā)出的電波充分穿透，且狀態(tài)穩(wěn)定。目前探討比較多的是5G工程塑料，主要分為薄膜產(chǎn)品（LCP、PI等用于線路板和天線）、還有結(jié)構(gòu)件（注塑成型），如低介電LCP、PBT、PPO、PPS等選材中既要滿足介電常數(shù)低又要滿足力學(xué)性能、化學(xué)性能、電性能等因素

2.可加工性

3.耐熱性

毫米波雷達(dá)等感知硬件由于暴露在太陽光及發(fā)動(dòng)機(jī)艙的熱環(huán)境下，對(duì)耐熱性要求高。目前工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，機(jī)械強(qiáng)度高、耐熱性好，可在較苛刻的化學(xué)、物理環(huán)境中長期使用。目前常見的有五大工程塑料：PA（聚酰胺）、POM（聚甲醛）、PBT（聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯）、PC（聚碳酸酯）和PPO（聚苯醚），通過改性后廣泛應(yīng)用于智能汽車的零部件中。

4.耐化學(xué)性

對(duì)于毫米波雷達(dá)等自動(dòng)駕駛感知硬件的PCB板來說，其保護(hù)材料還需要滿足低傳輸損失、低傳輸延遲以及高特性阻抗等高精度控制的要求。

塑料在毫米波雷達(dá)上的工程應(yīng)用

1.雷達(dá)保護(hù)罩材料

由于暴露在太陽光及發(fā)動(dòng)機(jī)艙的熱環(huán)境下，因此采用機(jī)箱將雷達(dá)的心臟部件即“天線”包起來。毫米波雷達(dá)整流罩可謂是電磁波的窗口、保護(hù)罩，不僅需要有保護(hù)內(nèi)部高頻PCB天線、芯片的強(qiáng)度，還需要保證穿透電波性不受其影響。

因此，材料特性要求如下：

（1）介電常數(shù)要低，需要雷達(dá)發(fā)出的電波充分穿透，且狀態(tài)穩(wěn)定；

（2）可加工性要強(qiáng)，成型性較好；

（3）耐熱性要好，由于暴露在太陽光及發(fā)動(dòng)機(jī)艙的熱環(huán)境下，對(duì)耐熱性要求高；

（4）化學(xué)性要穩(wěn)定，對(duì)于PCB板還需要低傳輸損失、低傳輸延遲以及高特性阻抗的高精度控制的要求。

除了滿足以上特性，同時(shí)還需要提供更大的自由度來設(shè)計(jì)復(fù)雜、小型化和薄壁零件將毫米波雷達(dá)嵌入車標(biāo)或散熱格柵中，對(duì)于金屬材料是難以實(shí)現(xiàn)的。如PBT材料經(jīng)過相關(guān)處理可制作出滿足汽車毫米波雷達(dá)的系列配件要求，甚至經(jīng)過改性、添加玻纖的方式可制造出可透過雷達(dá)波的材料。

2.高頻高速線路基板材料

77GHz車載毫米波雷達(dá)多為多層板（4L-6L）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這種新需求給過去多用于單雙面高頻PCB上的高頻基板材料帶來了巨大挑戰(zhàn)。它具體表現(xiàn)在：目前市場(chǎng)的主流基材——TPFE樹脂類基板材料需要在多層板加工性上得到改善，本身在加工性表現(xiàn)好的非TPFE樹脂型基板材料在此市場(chǎng)競(jìng)爭中獲得了更多的機(jī)遇。

毫米波雷達(dá)及其基板

3.車標(biāo)以及格柵

為了更好地探測(cè)車輛前方目標(biāo)，車輛正前部散熱隔柵的正中間是提供**探測(cè)范圍的位置。然而這個(gè)**的雷達(dá)傳感器安裝位置通常是整車廠車標(biāo)不可替代的安裝位置。為解決這一難點(diǎn)，目前有很多廠家開始研發(fā)將雷達(dá)、攝像頭、傳感器結(jié)合在一起的車標(biāo)。

雷達(dá)、攝像頭、傳感器結(jié)合在一起的車標(biāo)

改性聚碳酸酯格柵，PC具有高透光率、高折射率、高抗沖性、尺寸穩(wěn)定性及易加工成型等特點(diǎn)，是目前航空、汽車相關(guān)配件的重要材料，可以制作出不影響雷達(dá)信號(hào)的透明結(jié)構(gòu)。

聚碳酸酯前格柵