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Die Entwicklung von ADAS-Radar: Wie 3D-Wellenleiterantennen sicherere und intelligentere Fahrzeuge ermöglichen.


Verfasst von 

Francesco Merli

VP of Wireless Connectivity

Radar-gestützte Fahrerassistenzsysteme (ADAS, Radar Advanced Driver Assistance Systems) haben sich im letzten Jahrzehnt in einem rasanten Tempo weiterentwickelt. Was einmal als Nischen-Sende-Technologie begann, die nur in Premiumfahrzeugen zum Einsatz kam, ist heute zu einem zentralen Bestandteil moderner Sicherheitsarchitekturen geworden. 


Tatsächlich sind heute 65 % aller neu produzierten Fahrzeuge mit mindestens einer ADAS-Funktion ausgestattet, was die wachsende Bedeutung von Radar-Sensortechnologien und der zugehörigen Hardware unterstreicht. Dazu zählen die modernsten Antennensysteme, die eine präzise Detektion, Entfernungsbestimmung und Umgebungserkennung ermöglichen. 


Aufbauend auf über zwei Dekaden Erfahrung in der Entwicklung von Hochfrequenz-Antennen hat HUBER+SUHNER sein Know-how auf den Bereich Automotive-Radar ausgeweitet und entwickelt seine Technologien kontinuierlich weiter, um robuste und skalierbare Lösungen für die nächste Generation von ADAS zu ermöglichen.

Frühe Erfolge mit Radartechnik

Unsere Innovation im Bereich Millimeterwellen-Backhaul-Anwendungen – die eine Glasfaser-ähnliche drahtlose Verbindung durch die Anbindung von Small Cells mit Kernnetzwerken ermöglichen – begann im Jahr 2010. Dann, sechs Jahre später, entwickelten wir in enger Zusammenarbeit mit MMIC-Partnern erste Radarantennen-Prototypen und zeigten Tier-1-Herstellern das wahre Potenzial der 3D-Wellenleitertechnologie auf. 


Gleichzeitig hat sich die ADAS-Technologie weiterentwickelt und ist somit nicht mehr auf die Daten einzelner Sensoren angewiesen, um ergänzende Systeme wie Radar, LiDAR und Kameras zu integrieren. Stattdessen werden die Systeme durch On-Board-Computing und teilweise KI-gestützte Erkennungsalgorithmen unterstützt. Dadurch konnten Funktionen wie der Spurhalteassistent oder die Objekterkennung deutlich präziser werden, was jedoch auch ganz neue Herausforderungen mit sich gebracht hat. 


Mit Blick auf das physische Packaging und die elektromagnetische Verträglichkeit bestehen weiterhin Schwierigkeiten, zumal jeder einzelne Sensor vollständig in die Fahrzeugarchitektur integriert werden muss. Gelingt dies nicht, steigt die Gefahr von Interferenzen. Ferner kann jede unzureichende Integration zu erheblichen Grössenbeschränkungen führen. Zum Glück sind unsere 3D-Wellenleiterantennen perfekt darauf ausgelegt, genau diese Herausforderungen zu meistern.

3 cars, bycicle and motorbike - communicating via diverse antenna signals

Was genau sind 3D-Wellenleiterantennen?

Bei 3D-Wellenleiterantennen handelt es sind um hochentwickelte, metallisierte Kunststoffkomponenten, die für Radaranwendungen im Automobilbereich bis 81 GHz ausgelegt sind. Durch unsere jüngsten Forschungsaktivitäten ist es uns zudem gelungen, die Machbarkeit im Sub-THz-Bereich bis 950 GHz erfolgreich nachzuweisen. Im Wesentlichen bieten diese Antennen eine hohe Effizienz, geringe Verluste sowie eine präzise Zielerkennung und einen nachgewiesenen hohen Antennengewinn („Verstärkungsleistung“). 


Hergestellt durch moderne Formungs- und Metallisierungsverfahren, verfügen diese Antennen über komplexe interne Leiterbahnen, die die Signalausbreitung präzise steuern. Dies führt zu einer stabilen und vorhersehbaren Leistung, die den anspruchsvollen Anforderungen moderner Radarsysteme gerecht wird und gleichzeitig eine nahtlose Integration in bestehende Architekturen ermöglicht. 


Zudem unterstützen 3D-Wellenleiterantennen neue Technologien wie Vehicle-to-Everything (V2X) und 5G-Verbindungen, indem sie eine höhere Datenauflösung und ein deutlich besseres Signal-Rausch-Verhältnis bieten, die herkömmlichen Leiterplatten bei Weitem überlegen sind. Die höheren Frequenzen und Datenaufkommen erfordern eine höhere Präzision und Konsistenz bei der Signalübertragung, die diese Konstruktionen durch optimierte elektromagnetische Eigenschaften und reduzierte Interferenzen gewährleisten. 


Die kontinuierliche Weiterentwicklung unseres umfassenden Portfolios bietet Betreibern kompakte, skalierbare Lösungen, die die strengen Automobilstandards erfüllen. Zudem gewährleisten unsere 3D-Wellenleiterantennen selbst unter schwierigsten Sicht- und Umweltbedingungen sowie bei anspruchsvollsten Zuverlässigkeitstests eine verlässliche Objekterkennung und höchstmögliche Leistung. Während sich diese Fähigkeiten stetig weiterentwickeln, geben sie die Richtung für die nächste Innovationsphase im Bereich ADAS vor.

Wie sieht die Zukunft von ADAS aus?

Bei einem Blick in die Zukunft zeichnen sich zwei konvergierende Trends im Bereich ADAS deutlich ab: der Wandel der Systemarchitektur hin zu Sensorfusion sowie die verstärkte Integration von Software- und KI-gestützten Sensoren. Zusammen werden es diese Entwicklungen Fahrzeugen ermöglichen, Informationen aus mehreren Quellen zu kombinieren, um ihre Umgebung noch umfassender und genauer wahrzunehmen. 


Darüber hinaus dürfte auch eingeschränkte Autonomie in Kombination mit leistungsfähigen ADAS-Systemen in bestimmten Einsatzbereichen zunehmend zur Normalität werden, was langfristig zu einer Zunahme an fahrerlosen Fahrzeugen – auch bekannt als Level-5-Autonomie – führen wird. Diese Einführung wird noch etwas mehr Zeit in Anspruch nehmen, da die maximale Sicherheit der Fahrer absolut gewährleistet sein muss, bevor Fahrer von heute auf morgen gänzlich ersetzt werden können. Klar ist jedoch, dass ADAS das eigentliche Rückgrat dieses künftigen Wandels sein wird. 


Ungeachtet dessen, was die Zukunft bringt, hat HUBER+SUHNER bereits seine Kompetenz hinlänglich unter Beweis gestellt, 3D-Wellenleiterantennen kontinuierlich weiterzuentwickeln, um die Erfüllung der neuesten Anforderungen sicherzustellen. Damit werden wir auch in Zukunft an der Spitze der Antennenentwicklung für Automobilanwendungen stehen und unser Versprechen erfüllen, Verbindungen zu schaffen – heute und in Zukunft. 

six ADAS products collage

Um weitere Informationen zu unserem Sortiment an 3D-Wellenleiterantennen zu erhalten, besuchen Sie bitte: https://www.hubersuhner.com/en/shop/product-family/4997 

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