När Infineon lanserade sin 8T8R-radarkrets CTRX8188F låg fokus på kanalantal, centraliserad radararkitektur och räckvidd på upp till 400 meter. I utvecklingsplattformen CARKIT används kretsen tillsammans med en antenn från Gapwaves, baserad på bolagets MLW-teknik, Multi-Layer Waveguide.

Antennen arbetar över hela 76–81 GHz-bandet, har åtta sändar- och åtta mottagarkanaler och är byggd som en tunn metallbaserad vågledarstruktur. I databladet anges antennens tjocklek till under en millimeter utan spacer.

För Gapwaves kan kopplingen till Infineons nya radarkrets vara viktigare än en plats i ett utvecklingskit. Enligt Nils Dagås är antennen inte bara en labbkomponent.

– Den viktigaste delen av antennen med etsade metallager och lasersvetsning är utförd precis som en serieprodukt. Sedan finns det detaljer kring montering och interface som kunder normalt vill påverka. Men antennen som sådan skulle faktiskt gå att serieproducera som den ser ut nu. Och själva MLW-tekniken den bygger på är redan i volymproduktion, säger han.

Det är framför allt verkningsgraden som gör vågledartekniken intressant i en bildgivande fordonsradar. Enligt Gapwaves ger antennen i den här storleksklassen cirka 5 dB bättre systemprestanda än mer konventionella lösningar. Som jämförelse motsvarar det ungefär tre gånger högre uteffekt.

Därmed blir antennen en direkt del av radarns praktiska prestanda, inte bara en passiv mekanisk detalj i fronten. Högre verkningsgrad, lägre förluster och bättre likhet mellan kanalerna kan ge längre räckvidd eller öppna för lägre effekt, mindre värme och enklare systemdesign. För en 8x8-radar, där många kanaler ska samverka, blir också antenndiagram och kanalbalans centrala parametrar.

Gapwaves lyfter även bandbredden som en fördel. En antenn som täcker hela 76–81 GHz-bandet kan användas på marknader med olika frekvensallokeringar, men också i radarapplikationer där hela bandet utnyttjas. Eftersom radarns avståndsupplösning är proportionell mot den använda bandbredden kan bredare band öppna för fler funktioner och mer detaljerad radarinformation.

En av de svåraste delarna i en fordonsradar är enligt Gapwaves övergången från kretskortet till antennen. Vid 77 GHz blir toleranserna små och varje förlust eller geometriavvikelse får betydelse. Gapwaves lösning bygger på gapvågledare, där signalen kan överföras utan galvanisk kontakt mellan PCB och antenn.

– Detta är en del av konceptet med gapvågledare att det går att överföra signaler trots ett visst gap, vilket förenklar de mekaniska toleranserna. Innovativ fysik ger enklare mekaniska toleranser och förenklar produktion och integration, säger Nils Dagås.

Att antennen är helt i metall kan också vara en fördel i fordon. Enligt Gapwaves är konstruktionen mer stabil över temperatur än lösningar baserade på formsprutad plast. Metallen kan dessutom bidra till kylningen av elektroniken.

Infineons CTRX8188F ger Gapwaves en tydlig referenspunkt i nästa generation 4D- och HD-radar. Men den större möjligheten ligger i att samma antennteknik kan följa med från utvecklingsplattformar till kundspecifika radarprojekt – i fordon, industriella system, smarta städer och andra tillämpningar där millimetervågsradar behöver hög precision till rimlig kostnad.