CN112751186A - 用于机动车的雷达传感器的雷达天线罩和机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车(1)的雷达传感器(4)的雷达天线罩(7)，其具有朝向雷达传感器(4)的、待透射的至少一个基体(8)，该基体由至少一种光学不透明的材料制成，该材料至少在背离雷达传感器(4)的一侧上具有第一介电常数，其中，所述雷达天线罩(7)还具有在与雷达传感器(4)相背离的一侧上至少在被透射的区域中施加在基体(8)上的光学透明的膜(12)，该膜具有第二介电常数，该第二介电常数处于第一介电常数与空气的介电常数之间。

Description

用于机动车的雷达传感器的雷达天线罩和机动车
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的雷达传感器的雷达天线罩，其具有朝向雷达传感器的、可透射的至少一个基体，该基体由至少一种不透光/光学非透明的材料制成，该材料至少在背离雷达传感器的一侧上具有第一介电常数。本发明此外涉及一种机动车。
背景技术
雷达传感器在现代机动车中经常被用于环境检测。在此，为了保护雷达传感器以及还出于设计技术原因而已知的是，将雷达传感器隐藏式地安装在机动车的其他部件后方，这些部件于是对于雷达传感器起到了雷达天线罩的作用。例如已知了至少一个雷达传感器安装在保险杠内和/或机动车的车门内的、雷达可穿透的车窗后方。除了已知这种部件、尤其是保险杠和雷达可穿透的车窗通常由塑料制成，还已知了从外部对这些部件涂漆，以便使这些部件在整体视觉上更好地与机动车融为一体，以及还在设计技术方面进行其他加工。在此的问题是，所使用的漆和/或塑料一方面会导致在雷达射束的电磁能量的传输方面的非常大的损耗。这反过来又导致雷达传感器的性能以及使用雷达传感器的雷达数据的车辆功能的损失。另一方面，如果不希望这种对性能的限制的话，那么这会对雷达传感器在涂漆表面后方或一般在塑料或其他雷达天线罩后方的安装造成限制。还可以想到的是，忍受在机动车的外观设计方面的限制。
文献EP 2 775 011A1涉及一种用于电磁波传输的金属涂层以及一种用于车辆雷达设备的雷达天线罩。在此要提供一种电磁波可穿透的、薄的金属层，为此要在基底的表面上以彼此电绝缘的方式设置每平方毫米超过10000个精细的薄膜金属件。文献EP 3 480007A1涉及一种电磁波可穿透的金属构件，该金属构件具有金属层和裂纹层，这些层在其相应的平面中具有多个线状的裂纹，这些裂纹彼此基本平行地延伸。文献JP 2018-154878A也公开了一种电磁波可穿透的金属覆层，其中提出了被微裂纹包围的微岛的组合。
这些方案因而是对外观上起金属作用的层的部分复杂的改型，使得该层同时可被雷达射束穿透。换而言之所公开的是，提供金属观感的层，该层相比于可类比的传统的层(所述传统的层提供了金属表面的视觉印象，例如金属漆层)对雷达波更透明。
发明内容
本发明基于的目的是，尤其是在光学上特别地设计的雷达天线罩的情况下，实现一种能够更简单地实现的和成本更有利的方案来提高雷达透射。
为实现该目的，在开头所述类型的雷达天线罩中根据本发明提出，雷达天线罩还具有在与雷达传感器相背离的一侧上至少在被透射的区域中施加在基体上的光学透明膜，该膜具有第二介电常数，该第二介电常数处于第一介电常数与空气的介电常数之间。
根据本发明因此提出了一种易于实现的、通过在现有结构上——在此是在基体上——施加光学透明膜来降低反射能量损耗的措施。所基于的物理作用原理是，在将具有中间介电常数εr(相对介电常数)的膜设置在具有较高的介电常数εr的材料与具有较低的介电常数εr的介质、在此为空气之间后，使用该膜作为一种适配元件。通过这种方式，该光学透明的膜获得了基体原本的观感，但改善了雷达射束的电磁能量在具有较高的吸收性能量损耗的材料的基体中的过渡。在从空气过渡至基体的尤其是涂漆的表面的过程中，适配损耗通过该光学透明膜形式的转换元件被最小化。通过如此实现的适配级可以决定性地提高雷达辐射的电磁能量在边界层处的透射。
尤其是通过根据本发明的方案不必以复杂的方式来调整与基体的光学外观适配的层，而是使用可简单地提供和施加的附加膜来改善透射性能就足够了。
根据本发明可以提出，基体在其被施加了膜的外侧上具有漆和/或金属外观，该漆或金属外观能够透过膜被看到。正是对于应使雷达天线罩以及进而机动车部件建立出色的外观形象的此类漆和/或其他覆层方面，通常产生较高的介电常数值。使用在对雷达传感器的电磁辐射具有良好的透射率的同时仍具有较高的介电常数的薄的膜能够就此提供适配元件，由此能够减小适配损耗。
所述膜具体可以由塑料制成，因为原则上已知了具有合适的特性的相应的塑料，其介电常数也可以合适选择。在实现了透明度之后可以实现合适的塑料膜，该塑料膜能够在本发明范围中被用作适配元件。在此该膜一般而言可以具有0.1mm至1mm的厚度，在此优选避免使厚度是雷达传感器所使用的辐射的波长的整数倍或整数分之一。
第二介电常数可以至少基本上居中地位于第一介电常数与1(即基本上是空气的介电常数)之间，和/或处于10至20的范围中。例如在金属覆层或金属漆方面可以出现例如为30的第一介电常数，从而例如可以选择15作为第二介电常数。
除了雷达天线罩外，本发明还涉及一种机动车，具有至少一个雷达传感器，该至少一个雷达传感器被隐藏式安装在形成或包括根据本发明的类型的雷达天线罩的部件后方。关于雷达天线罩的所有实施方案都可以类似地转用于根据本发明的机动车，由此同样能够获得所述的优点。
具体地例如可以提出，所述部件是保险杠或保险杠部件。正是在安装在涂漆的保险杠后方或涂漆的保险杠部件后方时，在雷达天线罩的基体方面出现非常高的介电常数，从而使用降低了适配损耗且同时获得了视觉形象的膜是特别合适的。例如可以在车辆中分别在前部和后部的保险杠中隐藏式地各安装三个雷达传感器。
本发明当然还可用在其他机动车部件上，例如嵌入车身中以便雷达辐射能够穿透的、雷达可穿透的车窗等。
附图说明
本发明的其他优点和细节由下面所述的实施例以及根据附图得出。在此示出：
图1示出根据本发明的机动车的原理图，以及
图2示出至少部分起到雷达天线罩作用的保险杆部件的构造。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的机动车1的原理图。机动车1具有前部的保险杆2和后部的保险杆3，该保险杠例如由多个保险杠部件组成。在此在保险杠2、3中隐藏式地各安装了三个雷达传感器4。在此是以半导体技术、尤其是CMOS技术实现的小构型的雷达传感器4，这些雷达传感器的雷达辐射穿透相应的作为机动车1的部件6的、外部的保险杠部件5进行探测，从而该保险杠部件5至少部分起到用于雷达传感器4的雷达天线罩的作用。
图2更详细地示出了起到雷达天线罩7的作用的保险杠部件5的构造。保险杠部件5的光学不透明的基体8首先包括塑料9，保险杠部件5主要由塑料制成。塑料件9面向外侧10被漆层11、在此被金属漆覆盖，该金属漆产生了金属观感并且具有高的第一介电常数。这意味着，在处于外部的、介电常数约为1的空气与漆层11之间存在大的介电常数差，这在雷达辐射穿透边界层时导致高的适配损耗。
因此在漆层11侧施加由塑料制成的膜12来作为适配元件，该膜例如可以具有在0.1mm至1mm范围内的厚度。该膜12具有第二介电常数，该第二介电常数处于空气的介电常数、即1与第一介电常数之间，从而膜12形成了适配级，该适配级减小了适配损耗。因为膜12被设计为光学透明的，所以该膜使得仍旧能够看到漆层11，因而看到基体8的外部设计。

Claims (6)

1.一种用于机动车(1)的雷达传感器(4)的雷达天线罩(7)，其具有朝向雷达传感器(4)的、待透射的至少一个基体(8)，该基体由至少一种光学非透明的材料制成，该材料至少在背离雷达传感器(4)的一侧上具有第一介电常数，其特征在于，所述雷达天线罩(7)还具有在背离雷达传感器(4)的一侧上至少在被透射的区域中施加在基体(8)上的光学透明的膜(12)，该膜具有第二介电常数，该第二介电常数处于第一介电常数与空气的介电常数之间。
2.根据权利要求1所述的雷达天线罩，其特征在于，所述膜(12)由塑料制成和/或具有0.1mm与1mm之间的厚度。
3.根据权利要求1或2所述的雷达天线罩，其特征在于，所述第二介电常数至少大致是第一介电常数与1之间的中间值，和/或处于10至20的范围中。
4.根据上述权利要求之一所述的雷达天线罩，其特征在于，基体(8)在其被施加了膜(12)的外侧上具有漆(11)和/或金属外观，该漆或金属外观是透过膜(12)可见的。
5.一种机动车(1)，其具有至少一个雷达传感器(4)，该至少一个雷达传感器被隐藏式安装在形成或包括根据上述权利要求之一所述的雷达天线罩(7)的部件(6)的后方。
6.根据权利要求5所述的机动车，其特征在于，所述部件(6)是保险杠(2、3)或保险杠部件(5)。
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