در تکامل مداوم هوش خودرو، رادار خودرو به عنوان یک جزء حسگر هسته ای عمل می کند و وظایف مهمی مانند تشخیص فاصله، اندازه گیری سرعت و تشخیص موانع را انجام می دهد.
PCBهای{0}}موج بالا{1}}میلی متری به نوبه خود به عنوان پلتفرم اساسی عمل می کنند که انتقال پایدار و پردازش دقیق سیگنال های رادار را تضمین می کند. این PCBها با توجه به انتخاب مواد منحصر به فرد، کنترل دقیق فرآیند و عملکرد استثنایی خود، پشتیبانی قوی برای عملکرد کارآمد رادار خودرو در محیطهای با فرکانس بالا ارائه میکنند و در نتیجه باعث پیشرفت مداوم سیستمهای کمک راننده پیشرفته (ADAS) میشوند.
بردهای مدار چاپی با سرعت رادار میلیمتری اتومبیل-موج بالا-
مشخصات مواد اصلی PCBهای میلیمتری-موج بالا-
باندهای فرکانس میلیمتری-که معمولاً در رادار خودرو استفاده میشوند، الزامات سختگیری را بر روی مواد PCB تحمیل میکنند. به طور خاص، از دست دادن سیگنال کم و پایداری بالا، معیارهای اولیه برای انتخاب مواد را تشکیل میدهند. زیرلایههای مناسب برای بردهای مدار چاپی با سرعت میلیمتری-موج بالا- باید ثابت دی الکتریک پایین (Dk) و مماس تلفات دی الکتریک پایین (Df) را نشان دهند. نمونه های متداول شامل موادی مانند PTFE و سری Rogers RO است. این مواد به طور موثر تضعیف سیگنالهای فرکانس بالا را در حین انتقال به حداقل میرسانند و در نتیجه یکپارچگی سیگنال را تضمین میکنند. علاوه بر این، ضریب انبساط حرارتی (CTE) مواد باید دقیقاً مطابقت داشته باشد-بهویژه در لایههای چندلایه هیبریدی، جایی که CTE لایههای هسته فرکانس بالا باید با مواد پیوند دهنده هماهنگ باشد. این تراز از تاب برداشتن برد ناشی از نوسانات دما جلوگیری می کند، که در غیر این صورت می تواند ثبات انتقال سیگنال را به خطر بیندازد. علاوه بر این، مواد باید دارای مقاومت حرارتی عالی برای مقاومت در برابر محیط های دمایی پیچیده ای باشند که در حین کار خودرو با آن مواجه می شوند، اطمینان از ثابت دی الکتریک در یک محدوده دمایی وسیع و حفظ تغییرات فاز در حداقل تحمل برای تضمین دقت تشخیص رادار. با توجه به پوششهای سطح، فرآیند غوطهوری طلایی انتخاب ارجح برای PCBهای{14}}موج بالا{15}}میلیمتری است. این ترجیح از ضخامت یکنواخت و چسبندگی قوی لایه طلا ناشی می شود، که اجازه می دهد تا خطاهای امپدانس در ± 5٪ کنترل شود و نوسانات امپدانس را در طول تغییرات دما به حداقل می رساند. در مقایسه با روکشهای جایگزین مانند تراز کردن لحیم کاری با هوای داغ (HASL) یا نگهدارنده لحیم کاری ارگانیک (OSP)، فرآیند غوطهوری طلا به طور قابلتوجهی تلفات انتقال سیگنال را کاهش میدهد.
جنبههای کلیدی پردازش دقیق برای PCBهای میلیمتری-موج بالا-
کنترل فرآیند دقیق عاملی حیاتی است که-قابلیتهای عملکرد بالای میلیمتری-موجهای بالا-رایانه مدار چاپی را ممکن میسازد. دقت به دست آمده در هر مرحله به طور مستقیم بر کیفیت انتقال سیگنال تأثیر می گذارد. در طول مراحل لمینیت و لایهگذاری ترکیبی، مواد با فرکانس بالا معمولاً دارای یک پنجره پردازش دمایی باریک هستند. در نتیجه، فشار باید به طور یکنواخت اعمال شود تا از ایجاد حفرهها (حبابها) یا مناطق «گرسنهشده از رزین» جلوگیری شود، در نتیجه از نوسانات موضعی در ثابت دی الکتریک که میتواند ثبات انتقال سیگنال را به خطر بیندازد، اجتناب شود. در ساختارهای چند لایه، پیوند بین لایههای هسته با فرکانس بالا و سایر مواد تشکیلدهنده باید قوی باشد تا از پایداری اتصالات بین لایهای اطمینان حاصل شود. فرآیندهای حفاری و متالیزاسیون به دقت بسیار بالایی نیاز دارند. ناهمواری دیواره سوراخ باید در محدوده بسیار کم حفظ شود، تلورانس عمق سوراخ کور باید کاملاً کنترل شود، و دقت عمق حفاری پشت{12} باید تا سطح میکرون دقیق باشد تا از ایجاد اندوکتانس انگلی که با سیگنالها تداخل میکند، خرد باقیمانده جلوگیری شود. در مراحل انتقال الگو و حکاکی، فناوری تصویربرداری مستقیم لیزری (DLI) به استاندارد تبدیل شده است که کنترل دقیق{14}روی عرض و فاصله خطوط را ممکن میسازد. برای محصولات نهایی{15}بالا، تحمل عرض خط می تواند به ±5μm برسد. علاوه بر این، ثبات فاصله در جفتهای دیفرانسیل باید در محدوده حداقل حفظ شود تا از تطابق فاز اطمینان حاصل شود، در حالی که ضریب اچ باید در محدوده معقولی برای جلوگیری از انحراف امپدانس ناشی از مسائل مربوط به مقطع خط{18} حفظ شود. کنترل امپدانس در هسته تولید مدار چاپی با سرعت میلی متری{20}}موج بالا- قرار دارد. با استفاده از یک طراحی ترکیبی ترکیبی از ساختارهای میکرو نواری و نواری{23}}همراه با کنترل دقیق بر عرض و فاصله خطوط{24}}تلرانسهای امپدانس را میتوان در ± 5% حفظ کرد و در نتیجه بازتاب سیگنال و تداخل را متوقف کرد تا از انتقال سیگنال پایدار در فواصل طولانی اطمینان حاصل شود.
تضمین عملکرد و سازگاری الکترومغناطیسی در PCBهای میلیمتری-موج بالا-
محیط الکترومغناطیسی در یک خودرو پیچیده است. در نتیجه، مدارهای چاپی مدار چاپی با سرعت امواج میلی متری-موج بالا- باید دارای یکپارچگی سیگنال استثنایی و سازگاری الکترومغناطیسی برای جلوگیری از تداخل سیگنال و اطمینان از عملکرد صحیح سیستم های راداری باشند. برای دستیابی به یکپارچگی سیگنال، PCBها باید از ساختارهای خط انتقال مناسب-مانند موجبرهای همسطح زمین شده در باندهای فرکانس بالا- استفاده کنند که در مقایسه با خطوط میکرو نوار سنتی، کنترل امپدانس برتر را ارائه میدهند و به طور موثر بازتاب و اعوجاج سیگنال را کاهش میدهند. گوشه های خطوط باید با قوس یا زوایای 45-درجه طراحی شوند تا از اتلاف سیگنال مرتبط با خمیدگی زاویه{10}راست جلوگیری شود، و زمانی که عرض خطوط تغییر میکند باید از انتقال تدریجی برای اطمینان از تداوم امپدانس استفاده شود. از طریق طرح ها نیاز به بهینه سازی دارند. با پیکربندی مناسب پدهای ضد-و دریچه های زمین، ناپیوستگی های امپدانس را می توان به حداقل محدوده محدود کرد و در نتیجه تأثیر پارامترهای انگلی را کاهش داد. در مورد سازگاری الکترومغناطیسی، تکنیکهایی مانند قرار دادن استراتژیک محفظههای محافظ RF و فیلتر منبع تغذیه برای جلوگیری از نفوذ تداخل الکترومغناطیسی خارجی و سرکوب تابش سیگنالهای داخلی به بیرون استفاده میشوند. مقاومت زمین محفظه های محافظ باید در سطح پایین نگه داشته شود تا از نرخ سرکوب بالا در برابر سر و صدای تولید شده توسط قطعاتی مانند موتور اطمینان حاصل شود. علاوه بر این، اجزای فیلتر در ورودی منبع تغذیه به طور موثر نویز فرکانس بالا را فیلتر می کند، از خلوص برق اطمینان می یابد و یک محیط منبع تغذیه پایدار برای انتقال سیگنال فراهم می کند.
بهبود مستمر عملکرد مدار چاپی با سرعت میلیمتری-موج بالا-بهروزرسانی مداوم فنآوری سیستمهای رادار خودرو را هدایت میکند و در نتیجه پیشرفت قابلیتهای رانندگی هوشمند را به ارتفاعات جدیدی سوق میدهد. در حال حاضر، بردهای مدار چاپی موج-میلی متری{4} با سرعت بالا به طور گسترده در سیستم های رادار خودرویی که در باندهای فرکانسی مانند 77 گیگاهرتز و 79 گیگاهرتز کار می کنند، استفاده می شود. این PCBها از طیف وسیعی از عملکردهای پیشرفته کمک راننده-از جمله کروز کنترل تطبیقی، ترمز اضطراری خودکار، و حفظ خط پشتیبانی میکنند{10}}و عملکرد آنها مستقیماً محدوده تشخیص و دقت رادار را تعیین میکند و در نتیجه به عنوان یک محافظ حیاتی برای ایمنی خودرو عمل میکند. از آنجایی که فناوری رانندگی خودران به تکامل خود ادامه میدهد، تقاضا برای قابلیتهای تشخیص رادار خودرو به طور مداوم در حال افزایش است. در نتیجه، بردهای مدار چاپی موج-میلی متری{13}}بالا{13}}به سمت دقت بالاتر، تلفات سیگنال کمتر و فاکتورهای فرم فشرده تر گرایش دارند. در آینده، با معیارهایی مانند تحمل عرض خط و کنترل امپدانس که تحت بهینه سازی مداوم قرار می گیرند، دقت ساخت بیشتر افزایش خواهد یافت. علاوه بر این، تحقیق و توسعه مواد بر روی مواد جدیدی که با تلفات کمتر و پایداری بیشتر مشخص می شوند، تمرکز خواهد کرد. همزمان، روند رو به رشد به سمت چندلایه سازی و یکپارچه سازی، قابلیت های پردازش سیگنال PCB ها را تقویت می کند، و پشتیبانی قوی از سیستم های رادار خودرو برای اجرای وظایف ادراک به طور فزاینده پیچیده و سوق دادن صنعت رانندگی هوشمند به ارتفاعات جدید فراهم می کند.