Einsatz des Partikelschaums SunForce™ in Millimeterwellenradar-Radarkuppeln 

Herausforderungen von Millimeterwellenradar-Radarkuppeln mit Schneeschmelzheizungen

Unter den in Autos installierten Hinderniserkennungssystemen sticht das Millimeterwellenradar durch seine hohe Erkennungsleistung selbst unter schwierigen Bedingungen wie Regen, dichtem Nebel und nachts hervor. Es ist zu einem unverzichtbaren Element der autonomen Fahrtechnologie geworden.

Bei Schneefall kann sich jedoch die Reflexion von Millimeterwellen durch die Schneeansammlung auf der Radarkuppel erhöhen, was zu einer verringerten Erkennungsleistung führt. Um dieses Problem zu lösen, wurde eine Technologie in die Praxis umgesetzt, bei der Heizgeräte in der Radarkuppel angebracht werden, um den Schnee zu schmelzen.

Vorteile der isolierten Struktur mit SunForce™

Bei vorhandenen Millimeterwellenradar-Radarkuppeln mit Heizelementen verteilt sich die Wärme der Heizung gleichmäßig innerhalb der Kuppel, sodass nur etwa die Hälfte der erzeugten Wärme zum Schmelzen des Schnees beiträgt.

Um dieses Problem zu lösen, schlägt Asahi Kasei eine Struktur vor, bei der „SunForce™“, ein Material aus aufgeschäumtem modifiziertem PPE-Harz, auf der Rückseite der Millimeterwellenradarkuppel angebracht wird. Aufgrund der hohen Isoliereigenschaften und der geringen dielektrischen Eigenschaften von SunForce™​ ​kann die vom Heizgerät erzeugte Wärme effektiv genutzt werden, während die Dämpfung elektromagnetischer Wellen im Millimeterwellenband minimiert wird.​

Eigenschaften des Schaumharzes SunForce™

• Deutliche Reduzierung des Stromverbrauchs: SunForce™ ist ein Harzschaum mit einer feinen, geschlossenzelligen Struktur und bietet hohe Isoliereigenschaften. Wie im Diagramm unten gezeigt, ist es bei Verwendung von SunForce™ mit einer Dicke von 3 mm und einem Aufschäumungsverhältnis von 10x möglich, den Stromverbrauch des Heizgeräts zu reduzieren, der zum Heizen der Millimeterwellenradarkuppel erforderlich ist.

• Reduzierung von Temperaturschwankungen und Maximaltemperatur des Radoms: Die hohen Isoliereigenschaften von SunForce™ ermöglichen eine Reduzierung der Heizleistung, die erforderlich ist, um eine Radomoberflächentemperatur von 15 °C zu erreichen. Dies trägt dazu bei, Temperaturschwankungen auf der Radomoberfläche zu reduzieren und senkt die Maximaltemperatur der Radombereiche, die mit der Heizung in Kontakt kommen.

• Hohe Millimeterwellendurchlässigkeit: SunForce™ besteht aus einem modifizierten PPE-Harz mit sehr niedrigen dielektrischen Eigenschaften aufgrund der weiteren Aufschäumung. Dies minimiert die Dämpfung hochfrequenter elektromagnetischer Wellen.

• Zusätzliche Funktionen von SunForce™: Zusätzlich zu seiner hohen Isolierung und seinen niedrigen dielektrischen Eigenschaften verfügt SunForce™ über die folgenden Funktionen, die ein Design ermöglichen, das die Leistung von Fahrzeugradaren maximiert:

Eigenschaften und Wirkungen von SunForce™
Dielektrische Eigenschaften	Niedrige Dielektrizitätskonstante (hohe Funkwellendurchlässigkeit) aufgrund des Harzursprungs + Aufschäumens
Wärmedämmung	Verbesserte Effizienz der Heizungsnutzung, Hitzeabschirmung zwischen heißen und nicht heißen Bereichen (Wärmemanagementeffekt)
Flammwidrigkeit	UL94 V-0 zertifiziert
Raum ausfüllen	Vermeidung von Kondensation, Isolierung und Wärmedämmung durch Luftersatz durch Schaum
Formbarkeit	Fixteile (Reduzierung der Teilezahl und des Montageaufwands)
Andere	Hitzebeständig, Wasserdicht

Da die Nachfrage nach stromsparenden Technologien für Elektrofahrzeuge (EVs) weiter steigt, tragen Millimeterwellenradar-Radome mit Schneeschmelzheizungen aus SunForce™-Schaumharz erheblich zum verbesserten Komfort von Elektrofahrzeugen bei, indem sie gleichzeitig eine effiziente Schneeschmelze und eine hohe Millimeterwellendurchlässigkeit erreichen. Dies weckt Erwartungen hinsichtlich größerer Reichweite und längerer Batterielebensdauer.​

→　自動車技術会論文集54巻(2023)3号掲載「融雪機能付きヒーターレドームへ発泡樹脂を配することによる消費電力低減効果の解析的予測とミリ波透過性への影響の確認」はこちら

Wenn Sie ausführlichere Informationen wünschen oder Muster zur Verwendung des Schaumharzes SunForce™ für Millimeterwellenradar-Radome mit Schneeschmelzheizungen anfordern möchten, nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf.