CN102637951A - 一种雷达保护罩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雷达保护罩，属于表面技术领域，包括聚碳酸酯底座，其特征在于：它还包括与聚碳酸酯底座连接的透明聚碳酸酯前盖，所述透明聚碳酸酯前盖面向雷达的一面上由里向外依次设置有底漆层、有色层、真空镀纳米金属层、涂料保护层，真空镀纳米金属层及涂料保护层均具有不超过0.2dB电磁波来回穿透衰减量。本发明耐腐蚀性佳，具有极小的电磁波来回穿透衰减量外，并且能适应装车位置在三维方向的一定范围内衰减量的可靠性。

Description

一种雷达保护罩

技术领域

本发明涉及一种雷达保护罩，该雷达保护罩适用于机动车辆的雷达系统。

背景技术

汽车雷达是用于汽车或其他地面机动车辆的雷达。它包括基于不同技术（比如激光、超声波、微波、毫米波）的各种不同雷达，有着不同的功能（比如发现障碍物、预测碰撞、自适应巡航控制）。各种雷达的具体用途和结构不尽相同，但基本形式是一致的，包括：发射机、发射天线、接收机、接收天线，处理部分以及显示器，还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波；雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息。

雷达保护罩是把汽车雷达天线保护在罩内的一种保护装置，保护罩不仅防止碎石冲击，保护雷达和天线不受外界损伤，确保雷达在各种情况下正常运行，提高雷达的使用寿命，而且尽量减少对雷达天线的电磁性的影响。配置雷达罩是作为消除风沙雨雪等环境负载影响、改善工作条件、提高雷达天线乃至整机可靠性的一项重要举措,借助雷达罩覆盖天线或“雷达头” 使之免受风沙雨雪等环境损害,而对电磁波则保持“透明”,从而让雷达功能得以充分发挥。雷达罩的历史起码可以追溯到50 年代以前,我国起步于60 年代中期,国外雷达罩早已形成技术标准及产品系列,设计及加工技术成熟,水平较高,国内也有不少成熟产品可供选用,但是要实现高性能指标还有一定的困难。

已有技术如专利EP1750329A1公开了一种用于汽车雷达系统的天线罩及其制造方法，该雷达天线罩的第一接触面上安装有一个绝缘透镜，雷达天线罩上的绝缘透镜可通过粘合连接或者焊接方式安装在雷达天线罩的接触面上。该专利主要用于解决现有汽车雷达系统占用空间大的问题。

专利JP2000159039A和JP200049522A均公开了一种位于雷达装置的射束路径的覆盖部分，由塑料覆盖部件外表面具有由铟构成的薄金属层以及在由铟构成的薄金属层上形成的保护层组成，该保护罩从外面看具有金属光泽但不会干扰雷达作用的发挥。但该覆盖部件的表面较平整及色调单一，制约了所形成的保护罩在车身多种角度位置的选择。

为了解决上述覆盖件色调单一的问题，专利CN1838482B提供了一种用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品，包括由透明树脂层构成的基体，设置在该基体的背面上的锡和/或锡合金层，以及设置在该锡和/或锡合金层的背面上的装饰漆层。该专利所述成形品具有类似镀铬等色调的精美金属设计，并且不会妨碍无线电波的传输。

尽管上述专利所描述的成形品具有很小的传输透过损失且能提供所需外观，但这些成形品用作雷达系统中的雷达保护罩则存在一些缺陷比如耐腐蚀性不足，长期紫外光照射使得产品变色，产品表面亮度较低，会影响到雷达保护罩使用寿命。

发明内容

本发明在上述发明的基础上进一步改进优化而来，目的是提供一种具有耐腐蚀性佳，表面反光度好，使用寿命较长的雷达保护罩，该雷达保护罩除具有极小的电磁波来回穿透衰减量外，并且能适应装车位置在三维方向的一定范围内衰减量的可靠性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种雷达保护罩，包括聚碳酸酯底座，它还包括与聚碳酸酯底座连接的透明聚碳酸酯前盖，所述透明聚碳酸酯前盖面向雷达的一面上由里向外依次设置有底漆层、有色层、真空镀纳米金属层、涂料保护层，其中底漆层的厚度为5~25μm，有色层的厚度为0.1~1μm，真空镀纳米金属层的厚度为0.1~1μm，涂料保护层为5~25μm；所述真空镀纳米金属层及涂料保护层均具有不超过0.2dB电磁波来回穿透衰减量。

本发明的雷达保护罩由聚碳酸酯底座和与聚碳酸酯底座粘结的透明聚碳酸酯前盖，其前盖上涂覆“底涂层/有色层/真空镀纳米金属层/涂料保护层”复合镀层后，具有金属光泽，通过底涂层的喷涂使得有色层与前盖的附着力增强，而真空镀纳米金属层及涂料保护层因其均不超过0.2dB电磁波来回穿透衰减量保证了雷达保护罩对雷达几乎不产生影响，除此之外，通过各层不同厚度的设置，一方面保证了各层的附着力，同时使得保护罩的表面硬度、亮度和光泽、耐盐雾腐蚀的性能能满足更高的要求，大大延长了其使用寿命，而且雷达保护罩使用后，电磁波来回穿透衰减量小于1.5dB，并且能适应装车位置在三维方向的一定范围内衰减量的可靠性。

作为本发明的优选，所述有色层可根据实际需要为烫印黑膜层或印刷彩色膜层。

作为本发明的优选，为了进一步延长雷达保护罩的使用寿命，所述透明聚碳酸酯前盖背向雷达的一面上设置有厚度为5~25μm的面漆层。该面漆层可以采用空气喷涂的方法喷涂丙烯酸酯-异氰酸酯透明漆、丙烯酸等用以保护透明聚碳酸酯前盖，提高其表面耐磨性、耐划伤性。

作为本发明的优选，所述真空镀纳米金属层为真空镀纳米铟层或真空镀纳米铟合金层。其中纳米铟合金为含有锡、镓、锗、铋中的一种或多种的纳米铟合金。其可以通过阴极电弧离子镀或磁控溅射镀的方式附着在有色层表面。经我们发现使用纳米铟或者纳米铟合金较专利CN1838482B使用锡和/或锡合金具有更好的金属光泽和反光性。

作为本发明的优选，所述涂料保护层可以包括多层，如增强附着的底涂层和防侵蚀，防静电累积、高耐磨性的面涂层或者还包括设于底涂层与面涂层之间的中间涂层。作为本发明的进一步优选，所述涂料保护层包括0~10μm厚度的聚酰亚胺树脂涂层（底涂层），5~20μm厚度的丙烯酸聚氨酯涂层（面涂层）或者包括5~10μm厚度的环氧族环氧树脂涂层（底涂层），0~15μm厚度的防静电漆层（面涂层）。

作为本发明的优选，所述底漆层为脂肪族环氧改性丙烯酸酯层。该层可以减少真空镀纳米金属层时的放气，进一步提高真空镀纳米金属层的反射和镜面效果，增强纳米金属层的结合力。

作为本发明的优选，所述透明聚碳酸酯前盖通过粘结剂或二次注塑的方式与聚碳酸酯底座粘结。采用二次注塑是将前盖作为嵌件放在底座的注塑模具中进行注塑，使两者连接成一体。

综上所述，本发明与现有技术相比，具有以下突出优点及有益效果：

1、本发明雷达保护罩的前盖面向雷达的一面具有“底涂层/有色层/真空镀纳米金属层/涂料保护层”的结构，各层采用合适厚度并要求真空镀纳米金属层和涂料保护层均具有不超过0.2dB雷达来回穿透衰减量，具有这个结构的雷达保护罩具有极小的电磁波来回穿透衰减量，且能适应装车位置在三维方向的一定范围内衰减量的可靠性：出厂前进行衰减量全测试得电磁波来回穿透衰减量小于1.5dB，装车后在左右、前后各5mm及上下各10mm的三维方向内其电磁波来回穿透衰减量小于1.5dB；

2、本发明在雷达保护罩的前盖面向雷达的一面设有底涂层，使得有色层附着力增强，再在有色层上设置纳米金属层，具有较好的反光度，降低了真空镀时的放气，色调可根据需要进行调整，色彩丰富，在纳米金属层还设置有涂料保护层，从而大大提高了雷达保护罩的耐盐雾腐蚀性、耐磨性等，大大延长了其使用寿命；

3、本发明的雷达保护罩直径一般在20cm以下，可根据需要做成各种形状如方形、圆形、多边形、椭圆形等等，具有色调丰富、各涂层附着力强、耐磨性好、使用寿命长，可达20年之久，并可有效防止静电雷击，特别是其具有极小的电磁波来回穿透衰减量，可广泛应用于机动车辆的雷达系统。

附图说明

图1是本发明实施例中透明聚碳酸酯前盖的断面结构示意图；

图中：0是雷达，1是透明塑料前盖，2是面漆层，3是底漆层，4是烫印黑膜层或印刷彩色膜层，5是真空镀纳米金属层，6涂料保护层。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种厚度为5mm的雷达保护罩，由聚碳酸酯底座和与聚碳酸酯底座通过粘结剂连接的透明聚碳酸酯前盖1，由图1所示，透明聚碳酸酯前盖1背向雷达0的一面上依次设置有厚度为5μm的面漆层2，透明聚碳酸酯前盖1面向雷达0的一面上由里向外依次设置有厚度为5μm的底漆层3、厚度为0.1μm的烫印黑膜层4、厚度为0.1μm的真空镀纳米金属层5以及厚度为5μm涂料保护层6。其中真空镀纳米金属层5及涂料保护层6均具有不超过0.2dB雷达来回穿透衰减量。涂料保护层6为5μm厚度的丙烯酸聚氨酯涂层主要用于保护纳米金属层5并使保护罩耐恶劣环境长期使用，真空镀纳米金属层5为真空镀纳米铟层，而底漆层3为脂肪族环氧改性丙烯酸酯层用以提高膜层的附着。

实施例2

一种厚度为7.5mm的雷达保护罩，由聚碳酸酯底座和与聚碳酸酯底座通过二次注塑连接一体的透明聚碳酸酯前盖1，由图1所示，透明聚碳酸酯前盖1背向雷达0的一面上设置有厚度为25μm的面漆层2，透明聚碳酸酯前盖1面向雷达0的一面上由里向外依次设置有厚度为25μm的底漆层3、厚度为1μm的印刷彩色膜层4、厚度为1μm的真空镀纳米金属层5以及厚度为25μm涂料保护层6，其中真空镀纳米金属层5及涂料保护层6均具有不超过0.2dB雷达来回穿透衰减量。涂料保护层6主要用于保护纳米金属层5并使保护罩耐恶劣环境长期使用，包括10μm厚度的聚酰亚胺树脂涂层，5μm厚度的丙烯酸聚氨酯涂层，真空镀纳米金属层5为真空镀纳米铟合金层，而底漆层3为脂肪族环氧改性丙烯酸酯层用以提高膜层的附着。

实施例3

一种厚度为5mm的雷达保护罩，由聚碳酸酯底座和与聚碳酸酯底座通过二次注塑连接一体的透明聚碳酸酯前盖1，由图1所示，透明聚碳酸酯前盖1背向雷达0的一面上设置有厚度为15μm的面漆层2，透明聚碳酸酯前盖1面向雷达0的一面上由里向外依次设置有厚度为15μm的底漆层3、厚度为0.5μm的印刷彩色膜层4、厚度为0.5μm的真空镀纳米金属层5以及厚度为10μm涂料保护层6，其中真空镀纳米金属层5及涂料保护层6具有不超过0.2dB雷达来回穿透衰减量。涂料保护层6主要用于保护纳米金属层5并使保护罩耐恶劣环境长期使用，包括10μm厚度的环氧族环氧树脂涂层，真空镀纳米金属层5为真空镀纳米铟合金层，而底漆层3为脂肪族环氧改性丙烯酸酯层用以提高膜层的附着。

实施例4

一种厚度为7.5mm的雷达保护罩，由聚碳酸酯底座和与聚碳酸酯底座通过二次注塑连接一体的透明聚碳酸酯前盖1，由图1所示，透明聚碳酸酯前盖1背向雷达0的一面上设置有厚度为20μm的面漆层2，透明聚碳酸酯前盖1面向雷达0的一面上由里向外依次设置有厚度为15μm的底漆层3、厚度为0.8μm的烫印黑膜层4、厚度为0.6μm的真空镀纳米金属层5以及厚度为20μm涂料保护层6，其中真空镀纳米金属层5及涂料保护层6具有不超过0.2dB雷达来回穿透衰减量。涂料保护层6主要用于保护纳米金属层5并使保护罩耐恶劣环境长期使用，包括5μm厚度的环氧族环氧树脂涂层，面涂层为15μm厚度的防静电漆层，真空镀纳米金属层5为真空镀纳米铟合金层，而底漆层3为脂肪族环氧改性丙烯酸酯层用以提高膜层的附着。

实施例5

与实施2不同之处在于，涂料保护层6的厚度为25μm，依次为5μm厚度的聚酰亚胺树脂涂层，面涂层为20μm厚度的丙烯酸聚氨酯涂层。

实施例6

与实施4不同之处在于，涂料保护层6的厚度为18μm，依次为8μm厚度的环氧族环氧树脂涂层，面涂层为10μm厚度的防静电漆层。

比较例

    专利CN1838482B中的实施例2，用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品，从正面到背面包括：作为基体的透明树脂层，厚度为5.5mm，用于增强透明树脂层与锡和/或锡合金层之间的粘附的底涂层，设置在该基体的背面上的锡和/或锡合金层，和设置在该锡和/或锡合金层的背面上的装饰漆层。

上述实施例1~6雷达保护罩的制造方法，可采用磁控溅射方法真空镀纳米金属层5，有色层采用烫印或者普通印刷方式印刷获得，其余各层可通过喷涂或者刷涂的方式获得，优选喷涂方式。

作为雷达保护罩其重要的性能除应保护天线或雷达不受外界损伤，还特别需要减少对雷达天线的电磁性的影响，即对电磁波保持“透明”,从而让雷达功能得以充分发挥。本实施例雷达保护罩出厂前进行衰减量测试，此测试设备是汽车行业专用的，本技术领域人员熟知的。测试时将产品按车身位置放置，一端发射毫米波（76GHz~77GHz），测量口角度水平、左右各35度，上下各25度，另一端接收并在电脑上显示出雷达单程穿透衰减量，本发明实施例1~6的雷达保护罩与对比例的成形品的毫米波往返穿透衰减量的比较见下表：

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出任何修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种雷达保护罩，包括聚碳酸酯底座，其特征在于：它还包括与聚碳酸酯底座连接的透明聚碳酸酯前盖，所述透明聚碳酸酯前盖面向雷达的一面上由里向外依次设置有底漆层、有色层、真空镀纳米金属层、涂料保护层，其中底漆层的厚度为5~25μm，有色层的厚度为0.1~1μm，真空镀纳米金属层的厚度为0.1~1μm，涂料保护层为5~25μm；所述真空镀纳米金属层及涂料保护层均具有不超过0.2dB电磁波来回穿透衰减量。

2.根据权利要求1所述一种雷达保护罩，其特征在于：所述有色层为烫印黑膜层或印刷彩色膜层。

3.根据权利要求1或2所述一种雷达保护罩，其特征在于：所述透明聚碳酸酯前盖背向雷达的一面上设置有厚度为5~25μm的面漆层。

4.根据权利要求1或2所述的一种雷达保护罩，其特征在于：所述真空镀纳米金属层为真空镀纳米铟层或真空镀纳米铟合金层。

5.根据权利要求4所述的一种雷达保护罩，其特征在于：所述涂料保护层包括0~10μm厚度的聚酰亚胺树脂涂层，5~20μm厚度的丙烯酸聚氨酯涂层。

6.根据权利要求4所述的一种雷达保护罩，其特征在于：所述涂料保护层包括5~10μm厚度的环氧族环氧树脂涂层，0~15μm厚度的防静电漆层。

7.据权利要求1或2所述的一种雷达保护罩，其特征在于：所述底漆层为脂肪族环氧改性丙烯酸酯层。

8.根据权利要求1或2所述的一种雷达保护罩，其特征在于：所述透明聚碳酸酯前盖通过粘结剂或二次注塑的方式与聚碳酸酯底座连接。

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