■帝斯曼工程材料
前言
最新的汽車智慧化技術正在改變汽車行業。高級駕駛輔助系統(ADAS)包括攝像頭、雷射雷達、超聲波和雷達組件，使用了大約20個傳感器，是汽車智慧化的關鍵。未來，實現無人駕駛智慧汽車，裝有40個甚至更多傳感器的高級駕駛輔助系統(ADAS)將有望加載。因此，預計到2026年，全球ADAS市場的複合年增長率(CAGR)將達到17%，這將促使零部件供應商增加對該技術的投資。ADAS內的雷達通過探測車輛周圍的物體，對提高駕駛員的便捷性和安全性至關重要。儘管現在雷達主要使用24GHz頻段，但根據圖2的時間線所示，政府越來越禁止系統使用這個頻段。
76-81GHz頻段系統的挑戰
由於空間分辨率和速度分辨率要求的提高，在77至81GHz高頻段範圍內運行的新型雷達，將能夠更好地提供ADAS所需的安全性和便利性。然而，這項技術需要矽鍺(SiGe)芯片，這種芯片在工作過程中，有可能產生過多的熱量並且價格昂貴。過熱時，雷達系統會自動關閉，以防止部件損壞——暫時阻止駕駛者使用它。高頻雷達部件也需要比前幾代小兩到三倍才能安裝在汽車保險杠後面。但系統小型化帶來的問題是，熱量耗散更加困難，增加了系統反復關閉的風險。
常用的雷達材料方案無法解決這些問題。低功率模塊方案產生的熱量較少，但雷達分辨率較差，並且探測距離短。壓鑄鋁材料可以有效地控制熱水平，但需要昂貴的二次加工且難以小型化。製造商需要能夠支持管理高熱負荷的緊凑型雷達設計的材料方案。最終產品的成本也必須與之前的24GHz系統相當，以便非豪華汽車主機廠能夠使用這一技術。
在優化雷達性能的同時滿足低成本需求，使得業界必須考慮替換之前用於關鍵系統組件的材料。雷達天線罩必須提供低介電常數(Dk)和耗散因數(Df)，以確保高雷達分辨率和低信號損耗。現有的高性能材料，如聚醚醯亞胺(PEI)非常昂貴，而傳統的聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)可能有較高的介電常數(Dk)。雷達中框需要允許信號被完全吸收，並最小化降低分辨率的反射。如今，中框通常是用金屬組件製造的，但這種材料的高導電性導致了高反射。金屬製作的後蓋可以提供雷達系統所需的高電磁干擾(EMI)屏蔽，並有助於從設備中散熱。然而，由於密封所需的額外空間，該解決方案的製造成本很高，而且很難小型化。
為了成功地拓展到非豪華車市場，雷達供應商需要滿足汽車製造商(OEMs)的設計和性能要求。帝斯曼為高級駕駛輔助系統(ADAS)提供完整的雷射可焊熱塑性塑料產品組合來解決這一問題。我們的材料具有一流的加工能力、尺寸穩定性、長時耐熱性，以經濟有效的方式開發最終產品，使您在競爭中脫穎而出。每種材料都是根據每個關鍵系統組件的需求定制的。
可靠、成本低的雷達天線罩
製造商越來越多的關注到聚苯硫醚(PPS)作為雷達天線罩的材料，因為它比PEI更經濟，而且在高頻雷達系統中比標準PBT的性能更好。我們最近開發的低Dk和Df XytronTM PPS以PPS的成本提供了PEI的高雷達分辨率和系統可靠性。由於具有高達210°C的耐熱性、優異的水解和耐化學性，它有很強的熱負荷管理能力，部件壽命更長，並且具有優異的平面度。另外我們還改進了現有的Arnite®產品，讓客戶可以繼續使用高強度PBT雷達天線罩。
最大化中框的性能
越來越多的供應商正在用中等導熱性熱塑性塑料取代金屬中框——在2-5 W/*K範圍內——增強信號的吸收並且减少反射。然而，產品設計者希望通過優化77-81GHz的雷達信號吸收來進一步提高系統的可靠性。這需要調整中框厚度到材料的Dk和Df。我們的Akulon®可以為薄壁部件提供固有的高強度，使組件設計得更薄，並且不受機械限制。該材料的Dk和Df也可以精確調整，這使得製造商可以輕鬆修改空間約束模型的設計，而不會影響系統性能。
屏蔽電磁干擾的後蓋
後蓋需要有效地屏蔽電磁干擾和管理高熱負荷，以防止系統故障。我們的產品組合中的XytronTM和Arnite®方案提供了卓越的電磁干擾屏蔽性能和傳熱性能所需的高導電性和導熱性。這使製造商放棄了金屬基的方案，因為這些材料的設計靈活性有限，熱管理不善，而且如果在組裝過程中金屬塗層出現分層或劃傷，可能會導致部件失效。DSM還在開發一種雷射焊接工藝，用於連接雷達天線罩和後蓋，使客戶能夠簡化生產並降低組裝成本。
帝斯曼受到全球ADAS供應商的信任。我們的研究和開發團隊可以與您合作，從我們的產品組合中選擇合適的的材料等級，並快速構建組件原型。我們全面的仿真能力可支持優化每個組件的射頻性能，從而簡化了設計過程，並且無需進行多個測試週期。作為您完整的材料方案的提供商，我們隨時可以幫助您提供可改變行業的技術。
圖1：現在雷達主要使用24GHz頻段，但如圖中時間線所示，政府逐漸禁止系統使用這個頻段
