CN109565103A - 用于车辆的天线罩 - Google Patents

Abstract

天线罩(10)包括由无线电透射树脂形成的基板(18)，基板(18)具有近侧面和远侧面；应用于近侧面的装饰层(20)，装饰层(20)包括沉积在近侧面的表面上的准金属或准金属合金；部分覆盖装饰层(20)的第一无线电透射树脂层(22)，其中其还包括完全覆盖第一无线电透射树脂层(22)的第二无线电透射树脂层(21)，包括装饰层(20)的未被所述第一无线电透射树脂层(22)覆盖的区域。其允许装饰性天线罩实现为几何形状，其中油墨覆盖层不适合或者不可能为例如具有高浮雕或大尺寸的件。

Description

用于车辆的天线罩

技术领域

本发明涉及一种用于保护雷达装置并呈现装饰性金属形象的天线罩，特别是用于设置在汽车前格栅后面的雷达装置。

背景技术

一般来讲，诸如毫米波雷达的无线电发射器-接收器装置已被用作用于车辆碰撞避免和自适应巡航控制系统的传感器。

在测量汽车前方的障碍物以及测量汽车之间的距离的雷达系统等中，天线优选地定位在车辆前方的中心以获得最佳性能。尽管雷达天线可安装在汽车的前格栅附近，但是由于天线的外观不美观，最好将天线隐藏起来，并使天线免受外部环境因素如天气和空气污染物的影响。

为了保护天线并避免雷达装置的无线电干扰和信号损失，已经提出了一种能够在与雷达天线所位于的地方相对应的前格栅中发射无线电波的雷达窗口。这允许无线电波通过窗口进出。然而，由于格栅结构元件的图案的中断，雷达窗口减小了前格栅的外观。此外，通过雷达窗口可看到车辆的不好看的内部部分，如雷达发射器-接收器。

在US 6,328,358中，提供了雷达窗口和前格栅体之间的统一。US 6,328,358中公开的雷达窗口通过层压形成有凹形部和凸形部的多个树脂层而形成。该部件通过在树脂层之间沉积有凹形部和凸形部的金属层提供印象，使得前格栅的翅片构件看起来不间断地延伸穿过雷达窗口。

铟用作沉积在此类雷达窗口中的金属。当在沉积构件上沉积铟时，铟不以均匀的膜方式沉积在表面上，而是以纳米级岛状方式沉积。换句话说，当铟沉积在沉积构件上时，沉积构件的表面包括铟以岛状方式沉积的沉积部分和没有沉积任何物质的非沉积部分的纳米组合。

在这种情况下，无线电波可通过非沉积部分进出，并且在观察时，沉积构件的表面作为具有金属光泽的构件，可以被识别出来，因为沉积部分具有以纳米岛状方式沉积的铟。

这种选择性沉积方式使铟金属的应用过程复杂化。当沉积部分非常靠近地形成时，进一步的无线电波没有令人满意地进出。金属的导电性需要使用低密度蒸发方法，如热蒸发。这些方法不能保证整个构件或同一批生产的构件之间的厚度均匀沉积。其他沉积方法将保证均匀的岛状沉积，如溅射，但是溅射提供了产生高水平衰减的金属密度，使得该系统对于雷达天线前方的天线罩应用是无用的。

US 6,328,358公开了一种薄金属层，其包括沉积在金属部分区域上的铟，该金属部分区域可在用于雷达装置的光束路径的塑料镀覆构件处从外部观察。但是，必须通过形成稳定的保护层来确保明亮的设计和无线电透射耐久性的可靠性，从而不允许铟亮膜层发生剥离或被外力损坏，或者被外部环境应力如水或污染空气腐蚀。

这是由于以下原因：铟是一种莫氏硬度等级为1.2的非常柔软的金属材料；铟在上述环境应力下腐蚀，因为其基本上是金属材料；必须通过确保膜厚度来确保耐久性的可靠性，使得在不使铟膜层增厚大于所需要的情况下可获得铟的亮效设计，因为基于铟基本上是金属材料的事实，无线电传输损耗作为电导率损耗而发生；并且，例如，由于铟的熔点是156℃，这是非常低的，在预先在基体表面上形成膜的树脂成型部件上连续进行衬里树脂的二次成型时，铟层由于熔融树脂的热量而熔化。

尽管铟膜适用于徽章等的膜，因为其显示出金属色，但是其带来的问题在于其易于经受剥落并且缺乏耐久性和耐磨性。而且，铟膜可腐蚀，因为其基本上是金属。因此，当设置包含二氧化硅的陶瓷膜时，耐久性得到改善，并且可保护膜或涂料。然而，包含二氧化硅的陶瓷膜是无色的，使得不能提供如金属色这样的外观。

WO2012066417A1以与本申请相同的申请人的名义公开了一种装饰性天线罩，其包括由无线电透射树脂制成的基板、包括施加到基板近侧面的多个准金属或准金属合金(Si，Ge)层的装饰层、覆盖装饰层的无线电透射树脂、覆盖包括装饰油墨覆盖层的装饰层的树脂。然而，在实践中已经表明，这种装饰油墨覆盖层不适合为具有高浮雕或大尺寸的件。

因此，本发明的目的是克服这些限制，提供将在下文中公开的其他优点。

发明内容

根据本发明的用于车辆的天线罩包括由无线电透射树脂形成的基板，该基板具有近侧面和远侧面以及应用于近侧面的装饰层，该装饰层包括沉积在近侧面的表面上的准金属或准金属合金，部分覆盖在装饰层上的第一无线电透射树脂层，并且其还包括完全覆盖第一无线电透射树脂层的第二无线电透射树脂层，包括装饰层的未被所述第一无线电透射树脂层覆盖的区域。

优选地，所述第二无线电透射树脂层包覆成型在所述第一无线电透射树脂层上。

有利地，所述第二无线电透射树脂层仅覆盖所述第一无线电透射树脂层的一部分。

必须指出的是，所述准金属或所述合金的准金属选自硅、硼、锗、砷、锑和/或碲。

根据可能的实施例，所述装饰层还可包含至少一种氧化物。

本发明还涉及一种包括如先前所定义的天线罩的车辆，其包括前格栅组件，该天线罩定位在格栅组件内，该车辆还包括定位在天线罩后面并且与天线罩配准的雷达天线。

利用根据本发明的天线罩，可提供以下优点：

其允许装饰性天线罩实现为几何形状，其中油墨覆盖层不适合或者不可能为例如具有高浮雕或大尺寸的件。

由于第一树脂层和第二树脂层均由相同的材料制成，它们的特征是相同的，并且它们的适应性非常简单，穿过天线罩的雷达波的衰减最小；

由于两个树脂层的材料相同，因此不需要使用压痕和腔体来接合它们，因为它们的接头只是化学性质且非常坚固。

附图说明

图1是具有定位在格栅组件内的根据本发明构造并且体现本发明的装饰性天线罩和定位在天线罩后面的雷达天线的车辆的局部等距视图；

图2是通过定位在格栅内的天线罩的一部分的示意性剖视图，并且示出了定位在天线罩后面的车辆内的雷达天线以及在车辆前方的被检测物体，具有发射和反射雷达波的示意图；以及

图3是天线罩的等距视图，其示出了基层、装饰层和保护性覆盖层。

具体实施例

首先，在本说明书和所附权利要求中，术语"准金属"是指下列化合物中的任一个：硅、硼、锗、砷、锑和/或碲。

天线罩覆盖微波天线以保护天线免受雨、冰、风和其他环境条件的影响，并且还设置以使天线隐藏而不被看到。主要要求是天线罩对雷达或无线电波是透明的，或者提供最小的信号衰减和/或失真。

本发明涉及可包括用于天线罩的一种或多种氧化物的准金属或准金属合金的用途。本发明采用例如锗或硅作为天线罩装饰层，其可与氧化物组合，高电阻率(即在20℃下1欧姆)的准金属。

由于锗的熔点高达938.25℃(或硅的熔点为1414℃)，并且其沸点为2833℃(硅的沸点为3265℃)，使用热蒸发方法等不能沉积这种元素，如铟的情况下应用的一样。然而，这构成了优点。

根据本发明，物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)是用于在包括基层或基体的基板上沉积准金属和氧化物层的可能方法。由于这些技术的沉积过程，可保证装饰层的均匀性。

本发明的用于汽车车辆应用的装饰性天线罩包括模塑天线罩，该天线罩具有由树脂和基层或基体表面上的明亮装饰层组成的基层或基体，该明亮装饰层由准金属组成，诸如锗硼、硅、砷、锑或碲和/或可与一种或多种氧化物结合的准金属合金。

通过使用准金属层和/或准金属合金层和氧化物，与铟层或其他金属(诸如锡)相比，无线电透射率可提高几个数量级，如EP 1560288 A2中所提出的。

与通常使用的沉积方法的厚度的可变性相结合的如铟或锡的金属的高电导率需要在生产的最后阶段测试每个雷达窗口的雷达波束透射率。这大大增加了天线罩的制造成本。

现在详细参考附图，其中相同的数字将始终用于表示相同的部件，如图1所示，附图标记10通常表示根据本发明构造并且体现本发明的装饰性天线罩，其被构造成用于安装在机动车辆14的格栅组件12内。

雷达天线16定位在车辆14内并且与装饰性天线罩10配准。

图2包括天线罩10的横截面，并且示出了根据本发明的雷达天线的光束路径。优选地，包括具有近侧面和远侧面的层或基体18的基板由具有低无线电传输损耗的透明或不透明树脂或导致低介电损耗的树脂模制而成。在近侧面的表面上，包括准金属和/或准金属合金的明亮装饰层20也可包括至少一种氧化物。

根据本发明，装饰层20具有均匀的厚度。通过塑造基层或基体18的近侧面使其具有突出和/或凹进表面构造来提供诸如车辆标志的装饰品。

根据本发明的装饰性天线罩10还可包括覆盖装饰层20的第一不透明树脂层22。所述第一透射树脂层22可具有一些开口，通过这些开口可看到沉积在基体18的近侧面上的装饰层20。

根据本发明，装饰性天线罩10还包括完全覆盖第一无线电透射树脂层22的第二透明无线电透射树脂层21。

根据天线罩的几何形状，所述第二无线电透射树脂层21可包覆成型在所述第一无线电透射树脂层22上，或者所述第一无线电透射树脂层22可包覆成型在所述第二无线电透射树脂层21上。无线电透射层22可仅部分地覆盖沉积在基体18的近侧面上的装饰层20，而无线电透射树脂21完全覆盖无线电透射树脂22，包括装饰层20的未被无线电透射树脂22覆盖的任何部分。

树脂层21和22覆盖在基体20上允许容易地使整个主体适应磨机公制波半波长，从而导致雷达波的衰减较低。

基层或基体18以及树脂层21和22由提供低无线电传输损耗并且在介电性能方面优异的材料构成。例如，相对介电常数E'和介电损耗tanδ提供介电特性的指示。

如前所述，雷达天线16安装在汽车14中并且设置在前格栅组件12的后面。装饰性天线罩10设置在前格栅组件12内，装饰性天线罩10包括汽车制造商的明亮金属标志或特定装饰。

参考图2，将观察到来自雷达装置16的毫米波23通过天线罩10向前辐射，并且来自物体26的反射波24通过天线罩10返回到雷达装置16。

装饰层20可由多个准金属和/或准金属合金和至少一个氧化物层或准金属和准金属合金的交替层形成，其中据信每个层的厚度约为1nm至500nm(并且更优选地，总厚度在约10nm至100nm之间)在实现本发明的目的和获得金属色效中最有效。

此外，装饰层可包括一种准金属和/或准金属合金的交替层和另一种准金属的至少一种氧化物和层。

因此，可以看出，提供了一种用于汽车应用的装饰性天线罩，其实现了本发明的各个方面、特征和考虑因素，并且非常适合于满足实际使用条件。

实例：

在基板的近侧面上的装饰的可能的非限制性实例是包括硅和锗的多个准金属层，以及来自以下元素的多个氧化物沉积层：钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、铪(Hf)、钽(Ta)、钨(W)、铱(Ir)、镍(Ni)、铂(Pt)、银(Ag)、铟(In)、铊(Tl)、硅(Si)、镓(Ga)或铝(Al)。

更优选地，以下层组合是合适的：二氧化钛(TiO₂)+二氧化硅(SiO₂)、二氧化钛(TiO₂)+二氧化锗(GeO₂)、五氧化二铌(Nb₂O₅)+二氧化硅(SiO₂)、五氧化二铌(Nb₂O₅)+二氧化锗(GeO₂)、氧化铬(Cr₂O₃)+二氧化硅(SiO₂)、氧化铬(Cr₂O₃)+氧化锗(GeO₂)、氧化铪(HfO₂)+二氧化硅(SiO₂)、氧化铪(HfO₂)+二氧化锗(GeO₂)、二氧化锆(ZrO₂)+二氧化硅(SiO₂)、二氧化锆(ZrO₂)+二氧化锗(GeO₂)。

由于可对本发明进行各种可能的实施例，并且由于可在不脱离本发明的精神的情况下对本文所示的示例性实施例进行各种改变，因此应该理解，本文描述或在附图中示出的所有内容均为被解释为说明性的而非限制性的。

Claims (6)

1.一种用于车辆的天线罩(10)，其包括：

基板(18)，其由无线电透射树脂形成，所述基板(18)具有近侧面和远侧面；

装饰层(20)，其应用于所述近侧面，所述装饰层(20)包括沉积在所述近侧面的表面上的准金属或准金属合金；以及

第一无线电透射树脂层(22)，其部分覆盖所述装饰层(20)，

其特征在于，其还包括完全覆盖所述第一无线电透射树脂层(22)的第二无线电透射树脂层(21)，包括所述装饰层(20)的未被所述第一无线电透射树脂层(22)覆盖的区域。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的天线罩(10)，其中所述第二无线电透射树脂层(21)包覆成型在所述第一无线电透射树脂层(22)上，或所述第一无线电透射树脂层(22)可包覆成型在所述第二无线电透射树脂层(21)上。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用天线罩(10)，其中所述第一无线电透射树脂层(22)仅覆盖所述装饰层(20)的一部分。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的天线罩(10)，其中所述准金属或所述合金的准金属选自硅、硼、锗、砷、锑和/或碲。

5.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的天线罩(10)，其中所述装饰层(22)还包括至少一种氧化物。

6.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的天线罩(10)的车辆(14)，其包括前格栅组件(12)，所述天线罩(10)定位在所述格栅组件(12)内，所述车辆(14)还包括定位在所述天线罩(10)的后面并且与所述天线罩(10)配准的雷达天线(16)。