与传统天线不同,汽车5G天线需要满足:
高频段与宽频谱:5G频段涵盖Sub-6GHz(如3.5GHz, 4.9GHz)和毫米波频段。毫米波信号易衰减,对传输损耗极其敏感。
高集成度与小型化:尤其是毫米波天线阵列,需要集成在小型模块中,并可能与车身共形。
严苛的工作环境:暴露在户外,需耐受高低温、紫外线、雨水、盐雾、化学品、振动与冲击。
信号完整性:任何保护层都不能显著影响天线的辐射效率和阻抗匹配。
美观与集成:天线需要与汽车外观(如鲨鱼鳍、车窗、保险杠)无缝集成,不影响设计美感。
车顶“鲨鱼鳍”天线模块
基材:塑料外壳。
挑战:直接暴露,需应对所有天气条件,并保证GPS、5G等多频段信号接收。
解决方案:
第一步:在内部PCB天线上采用PECVD沉积一层SiNₓ薄膜,作为核心的防潮钝化层。
第二步:在外部塑料外壳的内外表面,喷涂纳米疏水涂层,实现自清洁和防冰功能。
集成于车窗的5G天线
基材:玻璃或透明薄膜。
挑战:保持高透光性,同时保证天线导体(如银浆)的耐久性和信号性能。
采用ALD在天线导线上沉积一层极薄的Al₂O₃薄膜。该薄膜透明、坚硬,能防止导体氧化和硫化,且对视觉影响最小,对信号损耗可忽略不计。
保险杠/侧后视镜内的毫米波雷达天线
基材:PCB或LTCC。
挑战:频率极高,对任何覆盖层引起的相位和幅度误差极其敏感;工作环境温差大,可能结露。
采用PECVD或ALD沉积一层厚度经过精确设计和控制的SiO₂保护层。这层薄膜既是保护层,也是天线设计的组成部分,其厚度和介电常数被纳入仿真模型,以确保雷达波的精准发射和接收。外层可附加疏水涂层防冰。