車載雷達(dá)PCB毫米波高頻信號(hào)下的阻抗制造
來源:捷配
時(shí)間: 2025/09/22 13:48:38
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車載雷達(dá)PCB,捷配PCB
自動(dòng)駕駛依賴車載雷達(dá)(毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá))實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知,其中毫米波雷達(dá)(24GHz/77GHz 頻段)因抗干擾強(qiáng)、測距遠(yuǎn),成為 L2 + 級(jí)自動(dòng)駕駛的核心傳感器。而雷達(dá)性能的關(guān)鍵,在于 PCB 對(duì)高頻信號(hào)的傳輸控制 —— 一塊 77GHz 毫米波雷達(dá) PCB 若阻抗偏差超過 ±5%,會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減增加 20%,雷達(dá)探測距離從 150m 縮短至 100m;若屏蔽設(shè)計(jì)不當(dāng),外界電磁干擾會(huì)引發(fā)雷達(dá)誤判,將路邊護(hù)欄識(shí)別為障礙物。要制造車載雷達(dá) PCB,需突破高頻基材、精準(zhǔn)阻抗、電磁屏蔽三大技術(shù)難點(diǎn)。

首先是高頻低損耗基材的選擇。毫米波雷達(dá)信號(hào)頻率高(77GHz),普通 FR-4 基材的介質(zhì)損耗角正切(tanδ)約 0.02,信號(hào)傳輸 10cm 后損耗率達(dá) 30%,無法滿足遠(yuǎn)距離探測需求。車規(guī)雷達(dá) PCB 需選用高頻專用基材,如羅杰斯 RO4350B(tanδ≤0.004@10GHz)、泰康利 TLY-5(tanδ≤0.002@10GHz),這類基材能將 77GHz 信號(hào)損耗率控制在 15% 以內(nèi)。同時(shí),基材的介電常數(shù)(εr)需穩(wěn)定 —— 羅杰斯 RO4350B 的 εr=3.48±0.05,確保不同批次 PCB 的阻抗一致性。某雷達(dá)廠商對(duì)比測試顯示,用 RO4350B 基材的 PCB,雷達(dá)探測距離比普通 FR-4 基材遠(yuǎn) 30%,信號(hào)穩(wěn)定性提升 40%。
其次是全鏈路阻抗的精準(zhǔn)控制。毫米波雷達(dá) PCB 的天線、射頻鏈路阻抗需統(tǒng)一為 50Ω±3%,阻抗偏差會(huì)產(chǎn)生信號(hào)反射,形成 “重影” 干擾。阻抗控制需分三步實(shí)現(xiàn):第一步是 “參數(shù)計(jì)算”,用 Polar SI9000 軟件根據(jù)基材 εr、厚度、銅厚,計(jì)算線路寬度 —— 以 RO4350B(厚度 0.254mm)、1oz 銅箔為例,50Ω 阻抗對(duì)應(yīng)線路寬度 0.3mm;第二步是 “工藝實(shí)現(xiàn)”,用 LDI(激光直接成像)曝光機(jī)控制線寬公差 ±0.0076mm(3mil),電鍍時(shí)通過電流閉環(huán)控制,確保銅厚偏差≤±5%;第三步是 “成品校準(zhǔn)”,用特性阻抗分析儀(如安捷倫 E5071C)逐板測試,每塊 PCB 需測試 10 個(gè)以上點(diǎn)位,阻抗偏差超 ±3% 的樣品直接返工。某雷達(dá)廠商通過精準(zhǔn)阻抗控制,將 PCB 的阻抗合格率從 90% 提升至 99.5%,雷達(dá)信號(hào)反射率從 12% 降至 2%。
第三是電磁屏蔽的多層防護(hù)。車載環(huán)境電磁干擾復(fù)雜 —— 發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)產(chǎn)生的脈沖干擾、車載娛樂系統(tǒng)的高頻噪聲,都會(huì)侵入雷達(dá) PCB。屏蔽設(shè)計(jì)需采用 “三層防護(hù)”:一是 “線路屏蔽”,雷達(dá)射頻線路設(shè)計(jì)為差分對(duì)(線距 0.2mm±0.01mm,長度差≤0.5mm),利用相反相位信號(hào)抵消共模干擾;二是 “接地屏蔽”,在射頻線路外側(cè)布置閉合接地銅箔(厚度 1oz,寬度≥1mm),形成 “屏蔽罩”,屏蔽罩與系統(tǒng)地單點(diǎn)連接,避免接地回路干擾;三是 “金屬外殼屏蔽”,PCB 整體封裝在鋁制屏蔽殼內(nèi),殼內(nèi)貼吸波材料(厚度 0.5mm),吸收殘留干擾信號(hào)。某測試顯示,未做屏蔽的雷達(dá) PCB,在發(fā)動(dòng)機(jī)干擾下誤判率達(dá) 15%;采用三層屏蔽后,誤判率降至 0.5% 以下,符合自動(dòng)駕駛安全要求。
此外,車載雷達(dá) PCB 的 “尺寸精度” 也需嚴(yán)格控制 —— 天線陣元的間距偏差若超過 0.1mm,會(huì)導(dǎo)致雷達(dá)波束偏移,探測角度誤差擴(kuò)大。需用二次元測量儀(精度 ±0.005mm)檢測 PCB 尺寸,確保天線陣元間距公差≤±0.05mm。
針對(duì)車載雷達(dá) PCB 的 “高頻低損耗、精準(zhǔn)阻抗” 需求,捷配推出高頻解決方案:基材提供羅杰斯 RO4350B、泰康利 TLY-5 等車規(guī)高頻選項(xiàng),77GHz 信號(hào)損耗率≤15%;阻抗控制通過 Polar SI9000 計(jì)算 + LDI 曝光 + 逐板校準(zhǔn),偏差 ±3% 以內(nèi);電磁屏蔽采用差分對(duì)布線 + 閉合接地銅箔 + 屏蔽殼適配,干擾抑制率提升 90%;尺寸精度用二次元測量儀管控,天線陣元間距公差≤±0.05mm。同時(shí),捷配的雷達(dá) PCB 通過 AEC-Q100 Grade 3 測試(-40℃~85℃工作溫度)、EMC 測試(符合 EN 55032 Class 3),適配 24GHz 短距雷達(dá)、77GHz 中長距雷達(dá)。此外,捷配支持雷達(dá) PCB 打樣(1-4 層),48 小時(shí)交付樣品,批量訂單可提供信號(hào)完整性測試報(bào)告(眼圖、插入損耗),助力自動(dòng)駕駛雷達(dá)廠商研發(fā)高性能感知系統(tǒng)。

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