CN103329348A - 雷达透明涂层 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种雷达透明部件，其包括塑料体，其特征在于，表面的至少部分具有包括半导体的层，其厚度在10nm和100nm之间。通过该涂层，给予该塑料体所希望的金属外观，而不失去其作为雷达透明部件的特性。

Description

雷达透明涂层
技术领域
本发明涉及一种布置在覆盖物后面的雷达设备，其中该覆盖物的至少部分处于雷达设备的光程中。雷达设备例如可以是指雷达辐射源、用于雷达射线的传感器或者两者的组合。
背景技术
雷达设备例如在机动车中被用于距离测量。这样的设备经常布置在机动车的前格栅后面。从外面应当不能看见相应的雷达设备并且因此必须将其布置在覆盖物后面。对于这些应用有关的雷达射线优选处于大约76-77GHz的频率范围中。该覆盖物应当一方面对于在该频率范围中的雷达射线在很大程度上是可透过的，但是另一方面从外面留下所希望的视觉印象。尤其是，经常希望金属外观。
在DE 198 44 021中公开了处于雷达设备的光程中的由塑料制成的覆盖物构件，其带有从外面可见的由金属制成的部分区域，其中由金属制成的该部分区域由极其薄的、也即大约40nm厚地蒸镀的金属层构成。该层按照在那里的描述视觉上相应于在那里所述的邻接的铬装饰条。
借助在DE 198 44 021中公开的装置虽然可实现视觉金属印象。尽管层厚小，但是由于该层的金属特性，雷达辐射的不可忽视的分量此外被吸收并且不再作为信号可供使用。此外，金属层的使用基本上不允许在视觉印象方面的适配。也即其不能或者仅仅能在很窄范围上变化。
发明内容
因此，本发明的任务是消除或者至少消弱现有技术的上面描述的问题。
按照本发明，该任务通过如下方式被解决，即由雷达透明材料例如塑料成形的覆盖物用薄的、优选在10nm和100nm之间厚的、包括至少一种半导体材料的层（下面也称半导体层）涂层。为此特别合适的是硅作为涂层材料。该涂层可以借助物理气相淀积（PVD）来进行。厚的并且由此优选的层可以借助磁控管溅射方法（magnetron sputtering磁控管溅射）来实现。但是也可以使用化学气相淀积（CVD）。
在该描述的范围中，半导体层和包括至少一个半导体的层可以被等同。
在本描述的范围中，如果相对于否则在没有穿过部件情况下在传感器处到达的强度I0，在雷达射线两次穿过部件时在传感器处还有强度I的至少0.1%到达，则该部件被看作是雷达透明部件。优选至少1%（I/ I0≥1%）到达，特别优选5%或更多到达。图4描绘了带有雷达源403、反射物体405、雷达传感器407和待测量部件409的测量结构。光路通过箭头来表示。强度I0的基准测量在无部件405情况下执行。强度I的透射测量在有部件405情况下来执行。
附图说明
现在，本发明详细地借助例子和图来更准确地阐述。
具体实施方式
图1示出了本发明的部件101，其带有雷达透明本体103和包括半导体材料的层105。
图2示出了部件1，其包括雷达透明本体3例如塑料体和包括半导体的层5，以及在层5和衬底之间包括聚合物层7并且在层5上包括聚合物层9。
图3示出了本发明的部件201，其带有雷达透明本体203，其中包括半导体材料的层205嵌入在聚合物层209和变换层系统207之间。变换层系统被构造为干涉层系统。技术人员可以应用市面上常见的薄膜设计程序例如OptiLayer以便实现所希望的光学功能。尤其是，可以任意定位半导体层也或者将其分成多个更薄的层。
按照本发明的第一实施方式，将35nm厚（也即处于从10nm至100nm厚度范围中）的硅层作为半导体层施加到黑色的塑料衬底上。为了对可能的表面结构进行平滑，首先在塑料表面上施加底层涂料（UV 丙烯类漆）。在本例子中，在借助磁控管溅射施加Si层之后，施加覆盖层（UV 丙烯类漆）用于附加地保护薄Si层。这导致蓝色到黄色的金属闪烁表面。在按照本发明涂层的衬底的76-77GHz情况下的雷达透明度不显著小于可比的未涂层的衬底的该雷达透明度。
相应于第一实施方式的示意图在图2中被示出。
按照本发明的第二实施方式，将半导体层实施为层系统，优选实施为干涉层系统。这例如可以构建为带有半导体例如Si和电介质例如SiO2的变换层系统。Si层的总厚度在此应当又处于10nm和100nm之间的范围中。为了获得在电磁射线光谱的可见范围中的所希望的透射和反射特性，当今用于光学薄膜的高效的优化程序可供技术人员使用。因此，目前放弃就此而言更深入的实施。
按照本发明的第三实施方式，为了涂层，将锗用作半导体材料。该涂层也可以被实施为具有厚度为10nm至100nm的单个薄单层或者被实施为带有一个或多个电介质如例如SiO2的变换层系统。尤其是，也可以将Ge与Si组合，以便实现所希望的效果。
在本描述的范围中，公开了雷达透明部件，其包括雷达透明本体、优选塑料体，其中表面的至少部分具有包括至少一个半导体的层，其厚度在10nm和100nm之间。
包括至少一个半导体的层可以包括硅，优选包括硅作为主要组成部分并且特别优选基本由硅构成。
包括至少一个半导体的层可以是包括至少一个另外的层的层系统的组成部分，该层系统优选是干涉层系统。
所述至少一个另外的层可以是SiO2。
该层系统是变换层系统。
在塑料体和所述包括至少一个半导体的层之间可以设置中间层，该中间层包括聚合物层，其优选由UV硬化的漆构成。
在雷达透明部件处可以设置聚合物层作为对周围环境封闭的层，该聚合物层优选由UV 硬化的漆构成。
雷达透明部件可以是覆盖物构件的部分，其中该覆盖物构件优选是机动车（Kfz）覆盖物构件。
公开了带有雷达设备的机动车，其中在雷达设备的光程中设置有根据上述可能性的雷达透明部件并且该部件优选是覆盖物构件的至少部分。
公开了用于制造雷达透明部件的方法，具有步骤：
–提供塑料体
–用包括半导体材料的层对塑料体涂层，其中该层的层厚在10nm和100nm之间，其中所述涂层借助真空工艺来实现。
优选地，真空工艺是PVD和/或CVD工艺。

Claims (11)

1.雷达透明部件，其包括雷达透明本体，优选塑料体，其特征在于，表面的至少部分具有包括至少一种半导体材料的层，该层的厚度在10nm和100nm之间。
2.根据权利要求1所述的雷达透明部件，其特征在于，所述包括至少一种半导体材料的层包括硅，优选包括硅作为主要组成部分并且特别优选基本由硅构成。
3.根据权利要求1或2之一所述的雷达透明部件，其特征在于，该包括至少一种半导体材料的层是包括至少一个另外的层的层系统的组成部分，该层系统优选是干涉层系统。
4.根据权利要求3所述的雷达透明部件，其特征在于，所述至少一个另外的层是SiO2。
5.根据权利要求3或4之一所述的雷达透明部件，其特征在于，该层系统是变换层系统。
6.根据上述权利要求之一所述的雷达透明部件，其特征在于，在雷达透明本体和包括至少一个半导体的层之间设置中间层，该中间层包括聚合物层，其优选由UV硬化的漆构成。
7.根据上述权利要求之一所述的雷达透明部件，其特征在于，设置聚合物层作为对周围环境封闭的层，该聚合物层优选由UV 硬化的漆构成。
8.带有根据上述权利要求之一所述的雷达透明部件的覆盖物构件，其中，该覆盖物构件优选是机动车覆盖物构件。
9.带有雷达设备的机动车，其特征在于，在雷达设备的光程中设置有根据权利要求1至7之一所述的雷达透明部件，并且该部件优选是覆盖物构件的至少部分。
10.用于制造雷达透明部件的方法，具有步骤：
–提供雷达透明本体，尤其是塑料体，
–用包括半导体材料的层对雷达透明本体涂层，其中该层的层厚在10nm和100nm之间，其中所述涂层借助真空工艺来实现。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述真空工艺是PVD和/或CVD工艺。
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