基板材料在車載毫米波雷達(dá)中應(yīng)用的技術(shù)進(jìn)展(已修改)
2025-05-25 23:44 本頁面
【正文】 . . . . 基板材料在車載毫米波雷達(dá)中應(yīng)用及技術(shù)進(jìn)展 中電材協(xié)覆銅板分會顧問 祝大同摘要：本文對應(yīng)用于車載毫米波雷達(dá)中的高頻基板材料在近年的技術(shù)發(fā)展作為了介紹與分析。關(guān)鍵詞：基板材料 覆銅板 毫米波雷達(dá) Progress of technology and application of substrate material used in automotive millimeter wave radarZHU DATONGCopper clad laminate branch of Chinese Electronic Material AssociationAbstract: In the paper, progress of technology and application of high frequency substrate material used in automotive millimeter wave radar in recent years were analyzed and introduced.Key word: substrate material。 copper clad laminate。 millimeter wave radar. 毫米波及其特性 通常把頻率高于300MHz的電磁波稱為微波。二十世紀(jì)50年代創(chuàng)立了微波通信。該波長段電磁波所對應(yīng)的頻率范圍是300 MHz（ GHz）～300 GHz。微波按波長不同可分為分米波，厘米波、毫米波及亞毫米波，分別對應(yīng)于特高頻UHF、超高頻SHF、極高頻EHF及至高頻THF。其中在極高頻EHF（30～300GHz）頻段內(nèi)，波長（λ）為1～10mm的電磁波稱為毫米波（millimeter wave ，簡稱mm Wave）（見圖1所示）。～300GHz，這頻段，按照雷達(dá)業(yè)內(nèi)習(xí)慣劃分波段，由四個波段構(gòu)成，即Ka段、U段、V段、W波段，各波段領(lǐng)域見圖1。毫米波位于微波與遠(yuǎn)紅外波相交疊的波長范圍（毫米波頻段：～300GHz），因而它兼有兩種波譜的特點：即是微波向它的高頻段區(qū)的延伸，又是光波向低頻的發(fā)展。 圖1 在頻率在300MHz～300GH的微波頻段中的毫米波頻段范圍及與波長的對應(yīng)圖 毫米波與較低頻段的微波相比，其優(yōu)點是：①具有極寬的帶寬（），這在頻率資源緊張、追求信息容量擴(kuò)大的今天，無疑極具吸引力。②易實現(xiàn)窄波束和高增益的天線，因而分辨率高，抗干擾性好，可分辨相距更近的小目標(biāo)或者更為清晰地觀察目標(biāo)的細(xì)節(jié)，毫米波系統(tǒng)更容易實現(xiàn)小型化。③穿透等離子體的能力強。因此在遠(yuǎn)程導(dǎo)彈或航天器重返大氣層時，可利用能順利穿透等離子體的毫米波，去實現(xiàn)通信和制導(dǎo)。毫米波的缺點是：①電波在大氣中傳播衰減嚴(yán)重。②器件加工精度要求高。但是利用電波在大氣中衰減較大，適宜于近距離地面保密通信（例如利用60GHz頻波進(jìn)行高度保密性的通信方式目前已得到采用）。 毫米波應(yīng)用潛力已日益顯著 毫米波（mm Wave）在軍事及商業(yè)的通信、雷達(dá)、制導(dǎo)；遙感技術(shù)；射電天文學(xué)；臨床放射治癌；戰(zhàn)場上的軍用通信聯(lián)絡(luò)及監(jiān)視偵察；小型無人機(jī)定位、采集和跟蹤技術(shù)等各方面都有重大的應(yīng)用意義。有關(guān)文獻(xiàn)提出[1]：“就毫米波的應(yīng)用歷史來說，航天和國防應(yīng)用一直是射頻和毫米波技術(shù)發(fā)展的根基。但最近幾年，它卻在商業(yè)射頻應(yīng)用領(lǐng)域得到了快速發(fā)展。隨著無信通信的頻譜擴(kuò)展，商業(yè)射頻應(yīng)用迅猛增長，而且朝著更高的頻率發(fā)展，比如汽車?yán)走_(dá)，其工作頻率正由K波段向w波段發(fā)展(參考圖1)。V波段超寬帶的室內(nèi)無線通信、94GHz微波成像以及其它毫米波波段的應(yīng)用，正得以充分發(fā)展。由于環(huán)境友好，V波段點對點微波鏈路比成為光纖到戶技術(shù)的一種選擇方案。” 在短距離通信和高速近場通信（NFC)應(yīng)用中，近年毫米波波段正被廣泛的使用。無論從搭載汽車上的自動轉(zhuǎn)向和防撞等汽車電子系統(tǒng)應(yīng)用，還是從第五代(5G)無線通信系統(tǒng)中為改善數(shù)據(jù)吞吐量和視頻性能，都共同需求提供信號傳輸?shù)膸挆l件，因此毫米波設(shè)備的作用和潛力已日益顯著[2]。利用毫米波段為互聯(lián)網(wǎng)汽車通訊提供所需的更高信號傳輸速率與準(zhǔn)確度，同時提供更精確的車載雷達(dá)作業(yè)的解析度，使得汽車防撞雷達(dá)得到迅速的發(fā)展。 汽車防撞雷達(dá)和第五代(5G)無線通信系統(tǒng)。是未來發(fā)展更具亮點的毫米波兩大應(yīng)用領(lǐng)域。 汽車將不再是代步工具，而將逐漸演化為移動智能終端。這種智能汽車必須配備的高級駕駛輔助系統(tǒng)（Advanced Driver Assistant System，ADAS）是利用安裝在車上的各式各樣傳感器，在汽車行駛過程中隨時來感應(yīng)周圍的環(huán)境，收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行靜態(tài)、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤，并結(jié)合導(dǎo)航儀地圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行系統(tǒng)的運算與分析，從而預(yù)先讓駕駛者察覺到可能發(fā)生的危險，有效的增加了汽車駕駛的舒適性和安全性。隨著汽車智能化趨勢加速和安全需求的提升，ADAS未來市場將迎來廣闊的增量空間。全球ADAS市場滲透率目前約為5%。其中歐美地區(qū)最高，市場滲透率為10%左右，其系統(tǒng)主要裝配在奔馳、寶馬等豪華品牌汽車上。，到2020年預(yù)測會提高到75億美元左右（據(jù)矢野經(jīng)濟(jì)研究所統(tǒng)計）。到2020年，全球ADAS滲透率將達(dá)到25 %，全球新車ADAS搭載率有望達(dá)到50%（據(jù)PR Newswire測算）[3][4]。ADAS系統(tǒng)由三個模塊構(gòu)成:感知層、認(rèn)知與判斷層和執(zhí)行層。感知層是實現(xiàn)
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