Die Erfindung betrifft eine Wellenleiterantenne für eine Radarantennenanordnung, insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen.The invention relates to a waveguide antenna for a radar antenna arrangement, in particular for use in motor vehicles.
Derartige Antennen sind beispielsweise aus der US 5 572 228 bekannt, die mechanisch schwenkend realisiert sind, in dem sie eine oberflächenstrukturierte Trommel in unmittelbarer Nähe eines dielektrischen Wellenleiters rotieren lassen. Die Oberflächenstrukturierung der Trommel ist durch einzelne Metallstreifen ausgeführt, deren Abstand sich bei Rotation der Trommel im Bereich des dielektrischen Wellenleiters verändert. Dadurch wird eine rotationswinkelabhängige Leistungsauskopplung über eine sogenannte Leckwelle aus dem dielektrischen Wellenleiter bewirkt. Die ausgekoppelte Leistung verteilt sich im Raum jeweils in Form einer durch eine gerichtete Antennencharakteristik beschreibbaren Abstrahlung. Die Polarisation der abgestrahlten Welle ist dabei parallel zu den auf der Trommel vorhandenen Metallstreifen orientiert.Such antennas are for example from US 5,572,228 are known, which are realized mechanically pivoting, by rotating a surface-structured drum in the immediate vicinity of a dielectric waveguide. The surface structuring of the drum is carried out by individual metal strips whose spacing changes as the drum rotates in the region of the dielectric waveguide. This causes a rotation angle-dependent power extraction via a so-called leaky wave from the dielectric waveguide. The decoupled power is distributed in space in the form of a radiation writable by a directional antenna characteristic. The polarization of the radiated wave is oriented parallel to the metal strip present on the drum.
Gemäß der WO 2006/039 896 A1 wird ein alternativer Wellenleitertyp eingesetzt, der in der Nähe einer Störstruktur wie beispielsweise einer oberflächenstrukturierten Trommel angeordnet ist. Der Wellenleiter weist beabstandete metallische Flächen auf, zwischen welchen ein dielektrisches Medium angeordnet ist. Die elektromagnetische Welle wird zwischen die metallischen Flächen in Längsrichtung eingekoppelt. Die metallischen Flächen verlaufen in Längsrichtung, sind einer ersten Querrichtung zur Störstruktur und der dazu gegenüberliegenden Seite hin offen und zueinander in einer zweiten Querrichtung beabstandet, wobei die zweite Querrichtung sowohl senkrecht zur ersten Querrichtung als auch zur Längsrichtung des Wellenleiters steht. Ein derartiger Wellenleiter weist große ohmsche Verluste auf. Eine erhöhte Bauteileanzahl führt zu einer Steigerung der Herstellkosten und bewirkt aufgrund der rotierenden Walze eine störanfällige Anwendung der Antenne. Weiterhin macht die rotierende Walze eine Reduzierung von Fertigungstoleranzen und mechanischen Belastungen erforderlich, so dass der Fertigungsaufwand zusätzlich steigt und ein derartiger Wellenleiter kostenintensiv ist.According to the WO 2006/039896 A1 For example, an alternative waveguide type is employed which is disposed in the vicinity of an interfering structure such as a surface-structured drum. The waveguide has spaced metallic surfaces between which a dielectric medium is disposed. The electromagnetic wave is coupled in between the metallic surfaces in the longitudinal direction. The metallic surfaces extend in the longitudinal direction, are open to a first transverse direction to the interference structure and the opposite side and spaced from each other in a second transverse direction, wherein the second transverse direction is perpendicular to both the first transverse direction and the longitudinal direction of the waveguide. Such a waveguide has large ohmic losses. An increased number of components leads to an increase in manufacturing costs and causes due to the rotating roller a susceptible application of the antenna. Furthermore, the rotating roller requires a reduction of manufacturing tolerances and mechanical loads, so that the production costs increase additionally and such a waveguide is costly.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wellenleiterantenne für eine Radarantennenanordnung zu gestalten, bei der geringe Verluste während ihrer Anwendung auftreten und die gleichzeitig robust und kostengünstig herstellbar ist.It is an object of the present invention to provide a waveguide antenna for a radar antenna arrangement which has low losses during its application and which at the same time is robust and inexpensive to produce.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Wellenleiterantenne mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved by a waveguide antenna with the features specified in claim 1.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Störanfälligkeit einer Wellenleiterantenne dadurch reduziert werden kann, dass eine Abdeckung zum Aufsetzen auf eine obere Öffnung eines von einem Hohlleiter teilweise umgebenen Innenraums vorgesehen ist. Dadurch ist der Innenraum, in welchem die Radarwelle in einer ersten Mode geführt ist, vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor Verschmutzung und/oder Feuchtigkeit geschützt. Um gleichzeitig eine Abstrahlung der Radarwelle in einer von der ersten Mode abweichenden zweiten Mode zu ermöglichen, weist die Abdeckung eine Dicke in Abhängigkeit eines ganzzahligen Vielfachen einer halben Wellenlänge der Radarwelle im Medium der Abdeckung auf, die sich aus einer Freiraum-Wellenlänge, mit der sich die Radarwelle außerhalb des Hohlleiters ausbreitet, und der relativen Dielektrizitätskonstante bestimmen lässt. Zusätzlich ist es möglich, eine Abweichung von dem Nullfachen der halben Wellenlänge im Medium von maximal 20% der ganzen Wellenlänge im Medium der Radarwelle zuzulassen.According to the invention, it has been recognized that a susceptibility to interference of a waveguide antenna can be reduced by providing a cover for placement on an upper opening of an interior partially surrounded by a waveguide. As a result, the interior, in which the radar shaft is guided in a first mode, protected from external influences, in particular from contamination and / or moisture. In order to simultaneously enable radiation of the radar wave in a second mode deviating from the first mode, the cover has a thickness as a function of an integral multiple of half the wavelength of the radar wave in the medium of the cover, resulting from a free-space wavelength with which propagates the radar wave outside the waveguide and allows the relative dielectric constant to be determined. In addition, it is possible to allow a deviation of zero times half the wavelength in the medium of not more than 20% of the whole wavelength in the medium of the radar wave.
Bei einer Wellenleiterantenne nach den Ansprüchen 2 oder 3 ist eine durch die Abdeckung hervorgerufene Rückreflexion in einer transversalen Richtung auf die abgestrahlte zweite Mode reduziert und insbesondere unterdrückt.In a waveguide antenna according to claims 2 or 3, a back reflection caused by the cover is reduced in a transverse direction to the radiated second mode and in particular suppressed.
Eine Wellenleiterantenne nach Anspruch 4 ermöglicht ein einfaches und direktes Aufsetzen der Abdeckung auf Seitenwände des Hohlleiters. Eine derartige Abdeckung weist eine unkomplizierte Geometrie auf und ist somit besonders kostengünstig herstellbar. Es ist auch möglich, die Abdeckung direkt auf den Hohlleiter aufzukleben. In diesem Fall ist keine Dichtung notwendig.A waveguide antenna according to claim 4 allows a simple and direct placement of the cover on side walls of the waveguide. Such a cover has an uncomplicated geometry and is therefore particularly inexpensive to produce. It is also possible to stick the cover directly on the waveguide. In this case, no seal is necessary.
Bei einer Gestaltung des Hohlleiters bei einer Wellenleiterantenne nach Anspruch 5 ist die Führung der Radarwelle in dem Hohlleiter, insbesondere eine TE10-Mode, verbessert. In einem derartigen Hohlleiter ist die in x-Richtung eingespeiste Radarwelle in dem Hohlleiter gefangen und strahlt – außer über die Strukturelemente – keine Leistung ab.In a design of the waveguide in a waveguide antenna according to claim 5, the leadership of the radar wave in the waveguide, in particular a TE10 mode is improved. In such a waveguide, the radar wave fed in the x-direction is trapped in the waveguide and radiates no power except through the structural elements.
Bei einer gewölbten Gestaltung der Seitenwände des Hohlleiters gemäß einer Wellenleiterantenne nach Anspruch 6 wird die Formung der Radarwelle in dem Hohlleiter entlang der y-Richtung erzielt. Gleichzeitig ist die Formung in der z-Richtung der abgestrahlten Radarwelle zusätzlich verbessert. Die Führung der Radarwelle ist dadurch nicht beeinträchtigt.In a curved configuration of the side walls of the waveguide according to a waveguide antenna according to claim 6, the shaping of the radar wave is achieved in the waveguide along the y-direction. At the same time, the shaping in the z-direction of the radar radiated wave is additionally improved. The leadership of the radar wave is not affected.
Bei einer Gestaltung der Abdeckung in einer Wellenleiterantenne nach Anspruch 7 ist ein sicheres Aufliegen der Abdeckung auf dem Hohlleiter gewährleistet. Bei einer derartigen Wellenleiterantenne ist eine unerwünschte Abstrahlung von einer Wellenleiterantenne in eine dazu benachbarte Wellenleiterantenne reduziert. Insbesondere kann auf eine Dichtung zwischen der Abdeckung und dem Hohlleiter verzichtet werden.In a design of the cover in a waveguide antenna according to claim 7, a secure contact of the cover is ensured on the waveguide. In such a waveguide antenna is an unwanted radiation from a waveguide antenna in an adjacent thereto Waveguide antenna reduced. In particular, can be dispensed with a seal between the cover and the waveguide.
Eine Anordnung gemäß Anspruch 8 ermöglicht eine Herstellung mehrerer Wellenleiterantennen gleichzeitig in einem Fertigungsprozess. Dadurch werden die Herstellkosten bezogen auf eine einzelne Wellenleiterantenne reduziert.An arrangement according to claim 8 enables a plurality of waveguide antennas to be manufactured simultaneously in one manufacturing process. This reduces the manufacturing costs relative to a single waveguide antenna.
Eine Abdeckung gemäß Anspruch 9 ist kostengünstig herstellbar und dient zudem einer verbesserten Verbindung der einzelnen Wellenleiterantennen miteinander.A cover according to claim 9 is inexpensive to produce and also serves an improved connection of the individual waveguide antennas with each other.
Die Verwendung von Materialien gemäß den Ansprüchen 10 und 11 zur Herstellung der Abdeckung ermöglicht eine Verringerung eines Überkoppelns von abzustrahlender Leistung einer Wellenleiterantenne in eine dazu benachbarte. Eine auf Seitenwände eines Hohlleiters aufgesetzte Abdeckung kann auf einen Teil der abzustrahlenden Leistung aus der TE01-Mode wie ein Wellenleiter wirken. Das bedeutet, dass Leistung der abzustrahlenden TE01-Mode über die aufgesetzte Abdeckung in eine TE01-Mode einer in y-Richtung benachbarten Wellenleiterantenne gekoppelt und an dessen Rippenstrukturen in die in diesem Wellenleiter geführte TE10-Mode gewandelt wird. Dies wird als Überkopplung bezeichnet. Wegen der geringen Dicke der Abdeckung in z-Richtung und damit einer geringen Weglänge der abgestrahlten Radarwelle im Material wird die aus der TE01-Mode in z-Richtung abgestrahlte Leistung nur geringfügig gedämpft. Dagegen wird die in den benachbarten Wellenleiter überkoppelte Leistung wegen der größeren Weglänge der überkoppelten Radarwelle im Material sehr viel stärker gedämpft.The use of materials according to claims 10 and 11 for the production of the cover makes it possible to reduce overcoupling of power to be radiated from a waveguide antenna into an adjacent one. A cover placed on sidewalls of a waveguide may act as a waveguide on a portion of the power to be radiated from the TE01 mode. This means that the power of the TE01 mode to be radiated is coupled via the attached cover into a TE01 mode of a waveguide antenna adjacent in the y direction and converted at its rib structures into the TE10 mode guided in this waveguide. This is called overcoupling. Because of the small thickness of the cover in the z-direction and thus a small path length of the radar radiated wave in the material, the radiated from the TE01 mode in the z-direction power is only slightly attenuated. In contrast, the coupled in the adjacent waveguide power is much more attenuated because of the greater path length of the coupled radar wave in the material.
Eine Anordnung nach Anspruch 12 ermöglicht eine zusätzliche Abschirmung benachbarter Wellenleiterantennen zueinander.An arrangement according to claim 12 allows additional shielding of adjacent waveguide antennas to each other.
Bei einer Anordnung gemäß Anspruch 13 ist eine Montage weiter vereinfacht, indem die Abdeckung unkompliziert und direkt auf die Hohlleiter aufgesteckt und dort kraftschlüssig gehalten ist.In an arrangement according to claim 13, an assembly is further simplified by the cover uncomplicated and plugged directly onto the waveguide and held there non-positively.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In this show:
1 eine Wellenleiterantenne mit einer Bodenplatte gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 a waveguide antenna with a bottom plate according to a first embodiment,
2 eine Schnittdarstellung in einer zu einer x-z-Ebene parallelen Schnittebene entlang der Schnittlinie II-II in 1, 2 a sectional view in a plane parallel to an xz plane sectional plane along the section line II-II in 1 .
3 eine perspektivische Darstellung einer Bodenplatte gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel für eine Wellenleiterantenne gemäß 1, 3 a perspective view of a bottom plate according to another embodiment of a waveguide antenna according to 1 .
4 eine 1 entsprechende perspektivische Darstellung einer Wellenleiterantenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, 4 a 1 corresponding perspective view of a waveguide antenna according to another embodiment,
5 eine perspektivische Darstellung einer Wellenleiterantenne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einem auf eine Bodenplatte aufzusetzenden Hohlleiter in einem nicht verbundenen Zustand, 5 a perspective view of a waveguide antenna according to another embodiment with a aufzusetzenden on a bottom plate waveguide in a disconnected state,
6 eine Schnittdarstellung in einer zu einer y-z-Ebene parallelen Schnittebene entlang der Schnittlinie VI-VI in 5, 6 a sectional view in a plane parallel to a yz plane sectional plane along the section line VI-VI in 5 .
7 eine 5 entsprechende Darstellung der Wellenleiterantenne in einem verbundenen Zustand von Hohlleiter und Bodenplatte, 7 a 5 corresponding representation of the waveguide antenna in a connected state of waveguide and bottom plate,
8 eine Schnittdarstellung in einer zu einer y-z-Ebene parallelen Schnittebene entlang der Schnittlinie VIII-VIII in 7, 8th a sectional view in a plane parallel to a yz plane sectional plane along the section line VIII-VIII in 7 .
9 eine vergrößerte Ansicht einer Anbindung des Hohlleiters an die Bodenplatte Detail IX in gemäß 8, 9 an enlarged view of a connection of the waveguide to the bottom plate detail IX in accordance with 8th .
10 eine schematische Darstellung mehrerer Wellenleiterantennen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einem Hohlleiter, einer Bodenplatte und einer Abdeckung, 10 a schematic representation of several waveguide antennas according to another embodiment with a waveguide, a bottom plate and a cover,
11 eine Schnittdarstellung in einer zu einer y-z-Ebene parallelen Schnittebene entlang der Schnittlinie XI-XI in 10, 11 a sectional view in a plane parallel to a yz plane sectional plane along the section line XI-XI in 10 .
12 eine 11 entsprechende Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels mit einer auf mehrere Wellenleiterantennen aufgesetzten Abdeckung, 12 a 11 corresponding sectional view of a further embodiment with a patch on a plurality of waveguide antennas cover,
13 eine vergrößerte Detailansicht gemäß 12 zur Darstellung der Verbindung der Abdeckung an den Wellenleiterantennen und 13 an enlarged detail view according to 12 to illustrate the connection of the cover to the waveguide antennas and
14 eine 11 entsprechende Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Wellenleiterantenne. 14 a 11 corresponding sectional view of another embodiment of a waveguide antenna.
Die 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Wellenleiterantenne 1 für eine Radarantennenanordnung, die insbesondere in Kraftfahrzeugen für eine Abstandsermittlung und/oder Abstandsüberwachung eingesetzt werden kann. Dabei ist die Wellenleiterantenne 1 in an sich bekannter Weise in die Radarantennenanordnung integriert. Die Wellenleiterantenne 1 weist einen metallischen Hohlleiter 2 auf, der sich in einer x-Richtung erstreckt und eine zu der x-Richtung parallel verlaufende Längsachse 3 aufweist. Der Hohlleiter 2 begrenzt zur Ausbreitung einer Radarwelle einer ersten Mode in der x-Richtung einen Innenraum 4. Die Radarwelle in der ersten Mode breitet sich in dem Innenraum 4 mit einer Hohlleiter-Wellenlänge λ1 aus.The 1 and 2 show a first embodiment of a waveguide antenna 1 for a radar antenna arrangement, which can be used in particular in motor vehicles for a distance determination and / or distance monitoring. Here is the waveguide antenna 1 integrated in a conventional manner in the radar antenna assembly. The waveguide antenna 1 has one metallic waveguide 2 extending in an x-direction and a longitudinal axis parallel to the x-direction 3 having. The waveguide 2 limited to propagate a radar wave of a first mode in the x direction an interior 4 , The radar wave in the first mode spreads in the interior 4 with a waveguide wavelength λ 1 off.
Die Wellenleiterantenne 1 gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist besonders geeignet, um die Grundmode TE10 in dem Hohlleiter 2 zu führen. Dazu weist der Hohlleiter 2 einen in einer zur x-Richtung senkrechten z-Richtung orientierten, im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf, der zwei symmetrisch gegenüberliegend angeordnete Seitenwände 5 aufweist, die identisch ausgebildet sind. Die Seitenwände 5 weisen bezogen auf die vertikale z-Richtung, jeweils einen unteren Seitenwandabschnitt 6 und einen einstückig daran angeformten oberen Seitenwandabschnitt 7 auf, der eine größere Wandstärke s2 entlang einer sowohl zu der x-Richtung als auch z-Richtung senkrecht orientierten y-Richtung aufweist als eine Wandstärke s1 des unteren Seitenwandabschnitts 6. Damit ist der Innenraum 4 entlang der z-Richtung nach oben verjüngt. Obwohl der Hohlleiter 2 mit einer im Wesentlichen rechteckigen Außenkontur an einem oberen Ende eine Öffnung 8 aufweist, kann die sich entlang der x-Richtung in dem Hohlleiter 2 ausbreitende TE10-Mode der Radarwelle nicht aus dem Hohlleiter 2 über die Öffnung 8 austreten. Durch die Öffnung 8 wird somit keine Leistung der Radarwelle abgestrahlt.The waveguide antenna 1 according to the embodiment shown is particularly suitable to the fundamental mode TE10 in the waveguide 2 respectively. For this purpose, the waveguide 2 one in a direction perpendicular to the x-direction z-direction oriented, substantially U-shaped cross section, the two symmetrically opposite side walls arranged 5 has, which are identical. The side walls 5 each have a lower side wall portion with respect to the vertical z-direction 6 and an upper side wall portion integrally formed thereon 7 on, which has a greater wall thickness s 2 along a y-direction oriented perpendicular to both the x-direction and the z-direction than a wall thickness s 1 of the lower side wall section 6 , This is the interior 4 tapers upwards along the z-direction. Although the waveguide 2 with an essentially rectangular outer contour at an upper end an opening 8th may be along the x-direction in the waveguide 2 propagating TE10 mode of the radar wave is not from the waveguide 2 over the opening 8th escape. Through the opening 8th Thus, no power of the radar wave is radiated.
Infolge der identischen Gestaltung der Seitenwände 5 ist die Wellenleiterantenne 1 mit dem Hohlleiter 2 im Wesentlichen symmetrisch zu einer zur x-z-Ebene parallelen Symmetrieebene S ausgebildet.Due to the identical design of the side walls 5 is the waveguide antenna 1 with the waveguide 2 formed substantially symmetrically to a symmetry plane S parallel to the xz plane.
Der Hohlleiter 2 ist an einer der Öffnung 8 gegenüberliegend angeordneten Unterseite mit einer Bodenplatte 9 beispielsweise durch Verkleben oder Angalvanisieren fest verbunden, so dass der Hohlleiter 2 nach unten dicht abgeschlossen ist. Die Bodenplatte weist einen rechteckigen Querschnitt auf und ist in ihrer Form dem Hohlleiter 2 angepasst.The waveguide 2 is at one of the opening 8th opposite arranged bottom with a bottom plate 9 for example, by gluing or Angalvanisieren firmly connected, so that the waveguide 2 closed down tightly. The bottom plate has a rectangular cross section and is in shape to the waveguide 2 customized.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Hohlleiter 2 mehrere in der x-Richtung angeordnete, sich in den Innenraum 4 erstreckende Strukturelemente in Form von Rippen 10 auf. Die Rippen 10 weisen jeweils eine Querachse 11 auf, die mit der Längsachse 3 einen spitzen Winkel einschließt. Die Rippen 10 verbinden die beiden gegenüberliegenden Seitenwände 5 und sind gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel in den 1 und 2 einstückig an die Seitenwände 5 angeformt. Es ist auch möglich, dass die Rippen 10 unabhängig von den Seitenwänden 5 hergestellt und anschließend mit diesen verbunden werden.In the embodiment shown, the waveguide 2 several arranged in the x-direction, in the interior 4 extending structural elements in the form of ribs 10 on. Ribs 10 each have a transverse axis 11 on that with the longitudinal axis 3 includes an acute angle. Ribs 10 connect the two opposite side walls 5 and are according to the embodiment shown in the 1 and 2 in one piece to the side walls 5 formed. It is also possible that the ribs 10 regardless of the side walls 5 be prepared and then connected to these.
Die Rippen 10 dienen dazu, die in dem Hohlleiter 2 entlang der x-Richtung geführte TE10-Mode gezielt aus dem Hohlleiter 2 auszukoppeln durch Umwandlung in eine andere Mode, bevorzugt in die TE01-Mode. Die Radarwelle breitet sich in der zweiten Mode mit einer Hohlleiter-Wellenlänge λ2 aus, die von der Hohlleiter-Wellenlänge λ1 der Radarwelle in der ersten Mode im Allgemeinen verschieden ist. Bei der Umwandlung von der TE10-Mode in die TE01-Mode wird eine Symmetrieebene der TE10-Mode um 90° gedreht, was gleichbedeutend damit ist, dass eine entlang einer zur z-Richtung parallelen transversalen Richtung 12 symmetrische Feldverteilung der TE10-Mode in eine unsymmetrische Feldverteilung entlang der transversalen Richtung 12 der TE01-Mode umgewandelt wird. Dazu sind die Rippen 10 bezüglich einer zur x-Richtung parallelen Ausbreitungsrichtung 13 der Radarwelle der TE10-Mode unsymmetrisch, d. h. schräg angeordnet, indem die Querachse 11 mit der Längachse 3 einen spitzen Winkel einschließt. Die TE01-Mode wird in der x-z-Ebene aus dem Hohlleiter 2 abgestrahlt. Die Abstrahlrichtung der TE01-Mode liegt dabei in einem Winkelbereich von ±20° um die z-Achse. Wird die TE01-Mode aus dem Hohlleiter 2 abgestrahlt, weist die Radarwelle wieder die Freiraum-Wellenlänge λ0 auf. Bei geeigneter Wahl der Länge des Hohlleiters kann die Hohlleiter-Wellenlänge λ2 derart beeinflusst werden, dass sie in etwa der Freiraum-Wellenlänge λ0 entspricht.Ribs 10 serve to that in the waveguide 2 guided along the x-direction TE10 mode targeted from the waveguide 2 decoupled by conversion to another mode, preferably in the TE01 mode. The radar wave propagates in the second mode with a waveguide wavelength λ 2 , which is generally different from the waveguide wavelength λ 1 of the radar wave in the first mode. When converting from the TE10 mode to the TE01 mode, a symmetry plane of the TE10 mode is rotated by 90 °, which is equivalent to having a transverse direction parallel to the z direction 12 symmetric field distribution of the TE10 mode into an asymmetrical field distribution along the transverse direction 12 the TE01 mode is converted. These are the ribs 10 with respect to a propagation direction parallel to the x-direction 13 the radar wave of the TE10-mode unbalanced, ie obliquely arranged by the transverse axis 11 with the longitudinal axis 3 includes an acute angle. The TE01 mode becomes the waveguide in the xz plane 2 radiated. The emission direction of the TE01 mode lies in an angular range of ± 20 ° about the z-axis. Will the TE01 mode out of the waveguide 2 radiated, the radar wave again has the free space wavelength λ 0 . With a suitable choice of the length of the waveguide, the waveguide wavelength λ 2 can be influenced such that it corresponds approximately to the free space wavelength λ 0 .
Die Rippen 10 sind zur gezielten Umwandlung der ersten Mode, beispielsweise der TE10-Mode, in eine davon verschiedene zweite Mode, beispielsweise der TE01-Mode, der Radarwelle und zur Auskopplung der zweiten Mode aus dem Hohlleiter 2 in der x-Richtung beabstandet zueinander angeordnet. Dabei können zumindest einige benachbarte Rippen 10 in der x-Richtung mit einem periodischen Abstand dp zueinander abgeordnet sein. Weiterhin ist es möglich, dass benachbarte Rippen 10 einen nicht-periodischen Abstand dap in der x-Richtung aufweisen, der gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel um weniger als 5% von dem periodischen Abstand dp abweicht. Infolge der periodischen Anordnung der Rippen 10 wird erreicht, dass sich die abgestrahlte Radarwelle in der TE01-Mode in nur wenigen und insbesondere in nur einer Richtung konstruktiv überlagert. Für den Fall, dass alle Rippen 10 in einem identischen, periodischen Abstand dp angeordnet sind, der einem ganzzahligen Vielfachen der halben Hohlleiter-Wellenlänge λ1/2 der Radarwelle in der ersten Modeentspricht, können konstruktive Überlagerungen auftreten, die entgegen der Ausbreitungsrichtung 13 der Radarwelle der TE10-Mode entgegenwirken. Um diesen negativen Effekt zu vermeiden, sind die Rippen 10 zumindest teilweise entlang der x-Richtung mit leicht variierenden Abständen dap zueinander und damit nicht-periodisch angeordnet. Um einerseits die Anzahl der Abstrahlungsrichtungen, in welchen sich die TE01-Mode konstruktiv überlagert, so gering wie möglich zu halten und gleichzeitig die konstruktive Überlagerung entgegen der Ausbreitungsrichtung der TE10-Mode in dem Hohlleiter 2 zu minimieren, weicht der nicht-periodische Abstand dap insbesondere um weniger als 2% und insbesondere um weniger als 1% von dem periodischen Abstand dp ab. In jedem Fall sind die Abstände dp und dap größer als halbe Freiraumwellenlänge λ0/2. Für den Fall, dass ein Dielektrikum im Hohlleiter angeordnet ist, kann die Hohlleiter-Wellenlänge kleiner als die Freiraumwellenlänge werden und der Abstand der benachbarter Strukturelemente muss in diesem Fall größer sein als eine halbe Hohlleiter-Wellenlänge λ1/2 der Radarwelle der ersten Mode, also der TE10-Mode. Die Rippen 10 weisen einen senkrecht zur Querachse 11 orientierten rechteckigen Querschnitt auf, wobei eine Strukturhöhe H entlang der Querachse 11 der Rippen 10 konstant ist.Ribs 10 are for targeted conversion of the first mode, for example, the TE10 mode, in a different second mode, such as the TE01 mode, the radar wave and for coupling the second mode from the waveguide 2 spaced apart in the x-direction. In this case, at least some adjacent ribs 10 be in the x-direction with a periodic distance d p to each other. Furthermore, it is possible that adjacent ribs 10 have a non-periodic distance d ap in the x-direction, which deviates by less than 5% from the periodic distance d p according to the embodiment shown. Due to the periodic arrangement of the ribs 10 It is achieved that the radiated radar wave in the TE01 mode superimposed constructively in only a few and in particular in only one direction. In the event that all ribs 10 are arranged in an identical periodic distance d p, of an integer multiple of half the waveguide wavelength λ 1/2 of the radar wave in the first mode corresponds to, structural superimpositions occur, counter to the direction of propagation 13 counteract the radar wave of the TE10 mode. To avoid this negative effect, the ribs are 10 at least partially along the x-direction with slightly varying distances d ap to each other and thus arranged non-periodically. On the one hand, the number of radiation directions in which the TE01-mode constructively superimposed, so keep as small as possible and at the same time the constructive interference against the propagation direction of the TE10 mode in the waveguide 2 in particular, the non-periodic distance d ap differs by less than 2% and in particular by less than 1% from the periodic distance d p . In any case, the distances d p and d ap are greater than half the free space wavelength λ 0/2. In the event that a dielectric in the waveguide is disposed, the waveguide wavelength may be less than the free space wavelength is and the spacing of adjacent structure elements must be greater than half a waveguide wavelength λ 1/2 of the radar wave of the first mode in this case, So the TE10-Mode. Ribs 10 have one perpendicular to the transverse axis 11 oriented rectangular cross section, wherein a structural height H along the transverse axis 11 the ribs 10 is constant.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten a. Wesentlicher Unterschied der in 3 dargestellten Bodenplatte 9a, die mit einem nicht dargestellten Hohlleiter zu einer Wellenleiterantenne verbindbar ist, ist die Tatsache, dass die Strukturelemente in Form von Rillen 10a in die Bodenplatte 9 integriert sind. Jede Rille 10a weist einen entlang der Querachse 1la rechteckigen Querschnitt mit einer konstanten Strukturhöhe H auf, wobei die Querachsen 11a und die Längsachse 3 jeweils einen spitzen Winkel α einschließen. Die Rillen 10a sind entlang der x-Richtung ebenfalls in periodischen Abständen dp und nicht-periodischen Abständen dap angeordnet. Es ist auch möglich, dass die Strukturelemente in Form von nicht dargestellten Rippen auf der Bodenplatte 9a vorgesehen sind, wobei diese Rippen in den Innenraum des Hohlleiters hineinragen.The following is with reference to the 3 a further embodiment of the invention described. Structurally identical parts are given the same reference numerals as in the first embodiment, to the description of which reference is hereby made. Structurally different but functionally similar parts receive the same reference numerals with a following a. Substantial difference in 3 illustrated bottom plate 9a , which is connectable to a waveguide antenna with a waveguide, not shown, is the fact that the structural elements in the form of grooves 10a in the bottom plate 9 are integrated. Every groove 10a has one along the transverse axis 1la rectangular cross section with a constant structural height H on, with the transverse axes 11a and the longitudinal axis 3 each include an acute angle α. The grooves 10a are also arranged along the x-direction at periodic intervals d p and non-periodic distances d ap . It is also possible that the structural elements in the form of ribs, not shown, on the bottom plate 9a are provided, these ribs protrude into the interior of the waveguide.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit nachgestellten b. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Strukturelemente als Rippen 10b an dem Hohlleiter 2b vorgesehen. Gemäß der gezeigten Ausführungsform in 4 sind die Rippen 10b bezüglich der Querachse 11b als zweistufige Rippe ausgebildet. Die Rippen 10b sind derart zweistufig gestaltet, dass die Rippen 10b entlang der x-Richtung und bezogen auf die Querachse 11b eine maximale Strukturhöhe Hmax aufweisen, die ausgehend von der Querachse 11b in beiden Richtungen symmetrisch stufenförmig auf eine gegenüber der maximalen Strukturhöhe Hmax reduzierte Strukturhöhe H2 abnimmt. Der von den Strukturhöhen H2 und Hmax gebildete T-förmige Querschnitt der Rippe 10b weist entlang der Querachse 11b ebenfalls konstante Strukturhöhen H2, Hmax auf. Die Rippen 10b sind einstückig an den Hohlleiter 2 angeformt, der beispielsweise aus einem metallischen Block gefräst wird.The following is with reference to 4 a further embodiment of the invention described. Structurally identical parts are given the same reference numerals as in the first embodiment, to the description of which reference is hereby made. Structurally different, but functionally similar parts receive the same reference numerals with the following b. As in the first embodiment, the structural elements are ribs 10b on the waveguide 2 B intended. According to the embodiment shown in FIG 4 are the ribs 10b with respect to the transverse axis 11b designed as a two-stage rib. Ribs 10b are so two-tiered that the ribs 10b along the x-direction and relative to the transverse axis 11b have a maximum structure height H max , starting from the transverse axis 11b decreases in a symmetrical step in both directions to a structure height H 2 which is reduced compared to the maximum structure height H max . The T-shaped cross section of the rib formed by the structure heights H 2 and H max 10b points along the transverse axis 11b also constant structure heights H 2 , H max . Ribs 10b are integral to the waveguide 2 molded, which is milled, for example, from a metallic block.
Die Rippen 10b sind gegenüber der transversalen Richtung 12 geneigt angeordnet, so dass die Querachsen 11b und die Längsachse 3 des Hohlleiters 2b einen spitzen Winkel einschließen. Durch die zweistufige Gestaltung der Rippen 10b ist es einerseits möglich, die Radarwelle mit der zweiten Mode aus dem Hohlleiter 2b der Wellenleiterantenne 1b auszukoppeln und gleichzeitig die sogenannten Grating Lobes zu unterdrücken.Ribs 10b are opposite the transverse direction 12 inclined, so that the transverse axes 11b and the longitudinal axis 3 of the waveguide 2 B include an acute angle. Due to the two-tier design of the ribs 10b On the one hand it is possible, the radar wave with the second mode from the waveguide 2 B the waveguide antenna 1b decouple while suppressing the so-called grating praise.
Die Rippen 10b sind an Innenseiten 14 der gegenüberliegend angeordneten Seitenwände 5b vorgesehen. Entlang der x-Richtung sind die Rippen 10b an den gegenüberliegenden Seitenwänden 5b versetzt angeordnet, so dass dadurch die zur Umwandlung und Auskopplung der TE10-Mode in die TE01-Mode notwendige unsymmetrische Anordnung der Strukturelemente gewährleistet ist.Ribs 10b are on insides 14 the oppositely disposed side walls 5b intended. Along the x-direction are the ribs 10b on the opposite side walls 5b arranged offset, so that thereby the necessary for the conversion and decoupling of the TE10 mode in the TE01 mode asymmetric arrangement of the structural elements is ensured.
Der Querschnitt des Hohlleiters 2b und damit der Innenraum 4b sind im Wesentlichen sanduhrförmig gestaltet, in dem die Seitenwände 5b jeweils eine zum Innenraum 4b hin gerichtete Wölbung 15 aufweisen. Eine derartige Gestaltung des Hohlleiters 2b mit dem entsprechenden Innenraum 4b dient einerseits einer verbesserten Führung der in der x-Richtung eingespeisten TE10-Mode und andererseits einer Einstellung einer definierten Charakteristik der abgestrahlten TE01-Mode, sowohl in deren Ausbreitungsrichtung als auch in deren azimutaler Richtung. Insbesondere die Formung der Charakteristik der abgestrahlten TE01-Mode in azimutaler Richtung kann durch Gestaltung des Querschnitts des Hohlleiters 2b mit dem Innenraum 4b verbessert werden. Für die Strahlformung der in dem Hohlleiter 2b geführten Radarwelle in der TE10-Mode in der transversalen Richtung 12 weist der Hohlleiter 2b einen zur Öffnung 8b hin sich vergrößernden Querschnitt auf. Dieser Abschnitt des Hohlleiters 2b wird aufgrund seiner gekrümmten Kontur als nicht linearer Ausgangstaper 16 bezeichnet.The cross section of the waveguide 2 B and thus the interior 4b are designed essentially hourglass-shaped, in which the side walls 5b one each to the interior 4b directed vaulting 15 exhibit. Such a design of the waveguide 2 B with the corresponding interior 4b serves on the one hand an improved guidance of the fed in the x-direction TE10 mode and on the other hand, a setting of a defined characteristic of the radiated TE01 mode, both in the propagation direction and in the azimuthal direction. In particular, the shaping of the characteristic of the radiated TE01 mode in the azimuthal direction can be achieved by designing the cross section of the waveguide 2 B with the interior 4b be improved. For beam shaping in the waveguide 2 B guided radar wave in the TE10 mode in the transverse direction 12 has the waveguide 2 B one to the opening 8b towards increasing cross section on. This section of the waveguide 2 B is due to its curved contour as a non-linear initial taper 16 designated.
Die beiden Seitenwände 5b sind über eine Rückwand 17 einstückig und fest miteinander verbunden. Es ist auch möglich, dass an mit der Rückwand 17 verbundenen Enden gegenüberliegenden Enden der Seitenwände 5b ein so genanntes Übergangssegment an den Hohlleiter 2b anschließt. In diesem Fall sind die Seitenwände 5b zusätzlich durch eine nicht dargestellte, eine Öffnung zur Einspeisung der Radarwelle aufweisende Frontwand verbunden.The two side walls 5b are over a back wall 17 integrally and firmly connected. It is also possible that with the back wall 17 connected ends opposite ends of the side walls 5b a so-called transition segment to the waveguide 2 B followed. In this case, the side walls are 5b additionally through a front wall, not shown, having an opening for feeding the radar shaft connected.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 5 bis 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten c. Das hier gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich im Wesentlichen von den zuvor dargestellten Ausführungsbeispielen dadurch, dass der Hohlleiter 2c mit der Bodenplatte 9c kraftschlüssig und formschlüssig verbindbar ist. Es ist auch möglich, dass der Hohlleiter 2c mit der Bodenplatte 9c entweder kraftschlüssig oder formschlüssig verbindbar ist. Dazu weist die Bodenplatte 9c ein sich von einer Oberseite 18 der Bodenplatte 9c wegerstreckende Bodenplattenprofil 19 auf, das mit einem korrespondierenden Hohlleiterprofil 20 zur kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Verbindung des Hohlleiters 2c mit der Bodenplatte 9c zusammenwirkt. In einem den 5 und 6 entsprechenden nicht verbundenen Zustand des Hohlleiters 2c mit der Bodenplatte 9c sind sowohl das Bodenplattenprofil 19 als auch das Hohlleiterprofil 20 erkennbar.The following is with reference to the 5 to 9 a further embodiment of the invention described. Structurally identical parts are given the same reference numerals as in the first embodiment, to the description of which reference is hereby made. Structurally different, but functionally similar parts receive the same reference numerals with a c. The embodiment shown here differs essentially from the previously illustrated embodiments in that the waveguide 2c with the bottom plate 9c non-positively and positively connected. It is also possible that the waveguide 2c with the bottom plate 9c either positively or positively connected. This is indicated by the bottom plate 9c a from a top 18 the bottom plate 9c wegerstreckende bottom plate profile 19 on, with a corresponding waveguide profile 20 for non-positive and / or positive connection of the waveguide 2c with the bottom plate 9c interacts. In a the 5 and 6 corresponding non-connected state of the waveguide 2c with the bottom plate 9c are both the bottom plate profile 19 as well as the waveguide profile 20 recognizable.
Das Bodenplattenprofil 19 umfasst die in der x-Richtung angeordneten sich in den Innenraum 4c erstreckenden Strukturelemente in Form von Rippen 10c, die als bezüglich ihrer Querachse 11c symmetrische zweistufige Rippen ausgebildet sind. Die Rippen 10c sind an den gegenüberliegenden Seitenwänden 5c entlang der x-Richtung versetzt angeordnet und wie vorstehend bereits beschrieben in periodischen Abständen dp und/oder nicht-periodischen Abständen dap zueinander beabstandet angeordnet.The floor plate profile 19 includes the arranged in the x-direction in the interior 4c extending structural elements in the form of ribs 10c that as regards their transverse axis 11c symmetrical two-stage ribs are formed. Ribs 10c are on the opposite side walls 5c arranged offset along the x-direction and arranged as described above at periodic intervals d p and / or non-periodic distances d ap spaced from each other.
Das Hohlleiterprofil 20 ist an unteren, der Bodenplatte 9c zugewandten Enden der Seitenwände 5c angeordnet. Das Hohlleiterprofil 20 umfasst zwei parallel zu der x-Richtung und beabstandet zueinander angeordnete Befestigungsreihen 21, die zu den Rippen 10c und zwischen beabstandeten Rippen 10c angeordneten Durchbrüchen 22 korrespondierende Ausnehmungen 23 bzw. Befestigungsstege 24 aufweisen. In einem verbundenen Zustand von Hohlleiter 2c mit Bodenplatte 9c, der in den 7 bis 9 dargestellt ist, liegt das Hohlleiterprofil 20 mit einer dem Innenraum 4c zugewandten Innenseite 25 an einer dem Innenraum 4c abgewandten Außenseite 26 des Bodenplattenprofils flächig an. Dabei greifen die Befestigungsstege 24 des Hohlleiterprofils 20 in die Durchbrüche 22 zwischen benachbarten Rippen 10c ein. Dadurch, dass die Befestigungsstege 24 den Durchbrüchen 22 korrespondierend geformt sind, ist der Hohlleiter 2c mit der Bodenplatte 9c in der x-Richtung formschlüssig verbunden. Die Durchbrüche 22 sind in der z-Richtung nach oben geöffnet, so dass der Hohlleiter 2c mit den Befestigungsstegen 24 von oben entgegen der z-Richtung in die Durchbrüche 22 eingesetzt werden kann.The waveguide profile 20 is at the bottom, the bottom plate 9c facing ends of the side walls 5c arranged. The waveguide profile 20 includes two parallel to the x-direction and spaced apart mounting rows 21 leading to the ribs 10c and between spaced ribs 10c arranged breakthroughs 22 corresponding recesses 23 or fastening webs 24 exhibit. In a connected state of waveguide 2c with bottom plate 9c in the 7 to 9 is shown, the waveguide profile is located 20 with an interior 4c facing inside 25 at one of the interior 4c opposite outside 26 the floor plate profile flat. The fastening webs grip 24 of the waveguide profile 20 into the breakthroughs 22 between adjacent ribs 10c one. Because of the fixing webs 24 the breakthroughs 22 are formed correspondingly, is the waveguide 2c with the bottom plate 9c positively connected in the x-direction. The breakthroughs 22 are open in the z-direction, so that the waveguide 2c with the fastening bars 24 from above against the z-direction in the breakthroughs 22 can be used.
Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel in den 5 bis 9 ist die Wellenleiterantenne 1c aus Kunststoff hergestellt. Durch eine Metallisierung des Kunststoffs wird die Strahlführung in der Wellenleiterantennen 1c erreicht. Dadurch, dass die Wellenleiterantenne 1c aus Kunststoff hergestellt ist, weisen die Seitenwände 5c eine für den Montagevorgang des Hohlleiters 2c an der Bodenplatte 9c erforderliche Elastizität auf.According to the embodiment shown in the 5 to 9 is the waveguide antenna 1c made of plastic. By metallizing the plastic, the beam guide in the waveguide antennas 1c reached. Because of the waveguide antenna 1c Made of plastic, have the side walls 5c one for the assembly process of the waveguide 2c at the bottom plate 9c required elasticity.
Die Elastizität der Seitenwände 5c ist erforderlich, da ein Abstand yH der Befestigungsreihen 21 an den gegenüberliegend angeordneten Seitenwänden 5c kleiner ist als eine Erstreckung yB des Bodenplattenprofils 19 in der y-Richtung. Das bedeutet, dass durch ein Aufstecken von oben entgegen der z-Richtung des Hohlleiters 2c auf die Bodenplatte 9c die Seitenwände 5c durch die Rippen 10c des Bodenplattenprofils 19 elastisch voneinander weggebogen werden und damit der Innenraum 4c aufgeweitet wird. Infolge der elastischen Reaktionskräfte in den Seitenwänden 5c, die jeweils auf die gegenüberliegend angeordnete Seitenwand 5c gerichtet sind, ist der Hohlleiter 2c an der Bodenplatte 9c kraftschlüssig vor allem in der z-Richtung gehalten. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Außenseiten 26 gegenüber der Oberseite 18 der Bodenplatte 9c zumindest teilweise geneigt und schließen einen spitzen Winkel β ein. Dadurch wird zwischen der Außenseite 26 der Rippen 10c eine Hinterschneidung 27 gebildet, in die die Seitenwand 5c mit ihrem unteren Ende einrasten kann. Dadurch ist es möglich, dass der Hohlleiter 2c auf die Bodenplatte 9c aufgeclipst werden kann und damit lösbar mit der Bodenplatte 9c verbunden ist.The elasticity of the side walls 5c is required because a distance y H of the mounting rows 21 on the opposite side walls 5c smaller than an extension y B of the bottom plate profile 19 in the y direction. This means that by plugging in from above against the z-direction of the waveguide 2c on the bottom plate 9c the side walls 5c through the ribs 10c of the floor panel profile 19 be elastically bent away from each other and thus the interior 4c is widened. Due to the elastic reaction forces in the sidewalls 5c , each on the oppositely disposed side wall 5c are directed, is the waveguide 2c at the bottom plate 9c non-positively held, especially in the z-direction. In the embodiment shown are the outsides 26 opposite the top 18 the bottom plate 9c at least partially inclined and include an acute angle β. This will between the outside 26 the ribs 10c an undercut 27 formed into the side wall 5c can snap into place with its lower end. This makes it possible that the waveguide 2c on the bottom plate 9c can be clipped and thus detachable with the bottom plate 9c connected is.
Da die Wellenleiterantenne 1c, also sowohl der Hohlleiter 2c als auch die Bodenplatte 9c, aus Kunststoffhergestellt sind, ist es möglich, den Hohlleiter 2c und die Bodenplatte 9c durch Spritzgießen herzustellen. Es ist auch möglich, eine der beiden Komponenten, also Hohlleiter 2c und Bodenplatte 9c, insbesondere die Bodenplatte 9c, durch die Metalldruckgussverfahren wie beispielsweise Zinkdruckguss herzustellen. Wichtig ist, dass mindestens eine der beiden Komponenten derart elastisch verformbar ist, dass ein Verbinden durch Aufclipsen der Komponenten möglich ist. Aufgrund der Gestaltung des Hohlleiters 2c mit der Rückwand 17 und den daran angeformten Seitenwänden 2c sowie der Bodenplatte 9c mit dem Bodenplattenprofil 19 können diese Teile durch mehrstufige Entformungsschritte, beispielsweise zunächst ein vertikales Entformen entlang der z-Richtung und anschließend ein axiales Entformen entlang der x-Richtung, entformt werden. Dadurch ist eine unkomplizierte und insbesondere kostengünstige Herstellung der Wellenleiterantenne 1c vor allem bei hohen Stückzahlen möglich. Auch die Montage der Wellenleiterantenne 1c ist dadurch vereinfacht und kostengünstig.Because the waveguide antenna 1c So both the waveguide 2c as well as the bottom plate 9c , are made of plastic, it is possible to use the waveguide 2c and the bottom plate 9c by injection molding. It is also possible, one of the two components, ie waveguide 2c and bottom plate 9c , in particular the bottom plate 9c to make metal die casting processes such as zinc die casting. It is important that at least one of the two components is so elastically deformable that a connection by clipping the components is possible. Due to the design of the waveguide 2c with the back wall 17 and the side walls molded thereto 2c as well as the bottom plate 9c with the bottom plate profile 19 These parts can be removed from the mold by multi-step demoulding steps, for example, first a vertical removal along the z-direction and then an axial removal along the x-direction. As a result, an uncomplicated and in particular cost-effective production of the waveguide antenna 1c especially possible with high quantities. Also the mounting of the waveguide antenna 1c is thereby simplified and inexpensive.
Es hat sich gezeigt, dass auftretende Wandströme im Bereich der Rippen 10c in etwa in der gleichen Größenordnung liegen wie bei einem Hohlleiter ohne Strukturelemente. In den Durchbrüchen 22 wird die Leistung abgeschirmt, so dass in diesem Bereich die Wandströme vergleichbar gering sind. In diesen Bereichen ist die Trennstelle zwischen dem zu verbindenden Hohlleiter 2c und Bodenplatte 9c gewählt. An den Rippen 10c ist die Stromdichte dagegen hoch, so dass dort die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Hohlleiter 2c und der Bodenplatte 9c herrscht.It has been shown that occurring wall currents in the region of the ribs 10c in about the same order of magnitude as in a waveguide without structural elements. In the breakthroughs 22 the power is shielded, so that in this area the wall currents are comparably low. In these areas, the separation point between the waveguide to be connected 2c and bottom plate 9c selected. At the ribs 10c On the other hand, the current density is high, so that there the frictional connection between the waveguide 2c and the bottom plate 9c prevails.
Gemäß den Darstellungen in den 5 bis 9 ist eine Anordnung 28 mit drei Wellenleiterantennen 1c dargestellt, wobei die Bodenplatte 9c und der Hohlleiter 2c derart ausgebildet sind, dass mehrere Wellenleiterantennen 1c in der y-Richtung nebeneinander angeordnet sind.According to the representations in the 5 to 9 is an arrangement 28 with three waveguide antennas 1c shown, with the bottom plate 9c and the waveguide 2c are formed such that a plurality of waveguide antennas 1c are arranged side by side in the y-direction.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 10 und 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten d. Das in den 10 und 11 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht einer Anordnung mehrerer Wellenleiterantennen 1d, die in der y-Richtung nebeneinander angeordnet sind. Dazu sind mehrere Hohlleiter 2d auf der Bodenplatte 9 in der y-Richtung nebeneinander angeordnet. Weiterhin ist jeweils in einer Öffnung 8d des Hohlleiters 2d eine Abdeckung 29 auf den Hohlleiter 2d aufgesetzt. Dadurch ist gewährleistet, dass der Innenraum 4d der Wellenleiterantenne 1d nicht nur nach unten durch die Bodenplatte 9, sondern auch nach oben durch die Abdeckung 29 abgeschlossen und damit vor Umwelteinflüssen, insbesondere vor Verschmutzung und Feuchtigkeit geschützt ist.The following is with reference to the 10 and 11 a further embodiment of the invention described. Structurally identical parts are given the same reference numerals as in the first embodiment, to the description of which reference is hereby made. Structurally different, but functionally similar parts receive the same reference numerals with a d followed. That in the 10 and 11 illustrated embodiment corresponds to an array of multiple waveguide antennas 1d which are juxtaposed in the y-direction. These are several waveguides 2d on the bottom plate 9 arranged side by side in the y-direction. Furthermore, each is in an opening 8d of the waveguide 2d a cover 29 on the waveguide 2d placed. This ensures that the interior 4d the waveguide antenna 1d not only down through the bottom plate 9 but also up through the cover 29 completed and thus protected against environmental influences, in particular against pollution and moisture.
Andererseits muss die Abdeckung 29 gewährleisten, dass eine Abstrahlung der Radarwelle in der zweiten Mode in der transversalen Richtung 12 möglich ist. Um eine Transparenz der Abdeckung 29 bezüglich der Radarwelle in der zweiten, der TE01-Mode zu ermöglichen, hängt die Dicke D der Abdeckung 29 in transversaler Richtung 12 von einer Wellenlänge der Radarwelle im Medium λm der Abdeckung 29ab, die sich aus der Freiraum-Wellennlänge λ0 bestimmen lässt. Insbesondere beträgt die Dicke D ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge im Medium λm, also: D = n·(λm/2). On the other hand, the cover needs 29 ensure that a radiation of the radar wave in the second mode in the transverse direction 12 is possible. To have a transparency of the cover 29 with respect to the radar wave in the second, enabling the TE01 mode, the thickness D of the cover depends 29 in a transverse direction 12 from a wavelength of the radar wave in the medium λ m of the cover 29ab , which can be determined from the free space wave length λ 0 . In particular, the thickness D is an integer multiple of half the wavelength in the medium λ m , ie: D = n · (λ m / 2).
Die Abdeckung 29 ist aus Polytetrafluorethylen, das auch unter dem Handelsnamen Teflon bekannt ist, hergestellt und weist als Dämpfungsmaterial SiC auf. Um die in transversaler Richtung 12 abgestrahlte zweite Mode der Radarwelle so gering wie möglich zu dämpfen, wird bevorzugter Weise angestrebt, die Abdeckung 29 mit einer möglichst geringen Dicke D auszustatten, beispielsweise durch die Wahl n = 0 oder n = 1. Da die Dicke der Abdeckung 29 größer 0 sein muss, ist eine Abweichung der Dicke D von dem Nullfachen der halben Wellenlänge im Medium λm erforderlich. Diese Abweichung beträgt weniger als 20% der ganzen Wellenlänge im Medium λm und insbesondere weniger als 10% der ganzen Wellenlänge im Medium λm. Der Hohlleiter 2d weist einen sanduhrförmig gestalteten Querschnitt auf, wobei die Seitenwände 5d jeweils eine in den Innenraum 4d gerichtete Wölbung 15 aufweisen. Der Querschnitt des Hohlleiters 2d verändert sich somit in der z-Richtung. Die Abdeckung 29 liegt flächig an dem zur Öffnung 8d hin sich aufweitenden Ausgangstaper 16 an, d. h. die Abdeckung 29 liegt zumindest teilweise flächig an den Wölbungen 15 der Seitenwände 5d an. Ein Überkoppeln der in dem Hohlleiter 2d geführten Radarwelle in der ersten Mode in einen benachbarten Hohlleiter 2d wird davon nicht beeinflusst.The cover 29 is made of polytetrafluoroethylene, which is also known under the trade name Teflon, and has SiC as a damping material. To the in a transverse direction 12 It is preferred to attenuate the coverage, radiated second mode of the radar wave as low as possible 29 to equip with the smallest possible thickness D, for example by choosing n = 0 or n = 1. Since the thickness of the cover 29 greater than 0, a deviation of thickness D from zero times half the wavelength in the medium λ m is required. This deviation is less than 20% of the entire wavelength in the medium λ m and in particular less than 10% of the entire wavelength in the medium λ m . The waveguide 2d has an hourglass-shaped cross-section, wherein the side walls 5d one each in the interior 4d directed vaulting 15 exhibit. The cross section of the waveguide 2d thus changes in the z-direction. The cover 29 lies flat against the opening 8d towards widening exit taper 16 on, ie the cover 29 lies at least partially flat on the vaults 15 the side walls 5d at. An overcoupling in the waveguide 2d guided radar wave in the first mode in an adjacent waveguide 2d is not affected by it.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 12 und 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten e. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Anordnung 28e eine gemeinsame, einstückig ausgebildete Abdeckung 29e auf, die sich zumindest teilweise in die oberen Öffnungen 8e der Wellenleiterantennen 1e erstreckt. Die Wellenleiterantennen 1e sind entsprechend der Anordnung 28d gemäß dem Ausführungsbeispiel in den 10 und 11 in der y-Richtung nebeneinander und parallel zur x-Richtung angeordnet.The following is with reference to the 12 and 13 a further embodiment of the invention described. Structurally identical parts are given the same reference numerals as in the first embodiment, to the description of which reference is hereby made. Structurally different, but functionally similar parts receive the same reference numerals with a trailing e. According to this embodiment, the arrangement 28e a common, integrally formed cover 29e at least partially in the upper openings 8e the waveguide antennas 1e extends. The waveguide antennas 1e are according to the arrangement 28d according to the embodiment in the 10 and 11 arranged in the y-direction next to each other and parallel to the x-direction.
Die Seitenwände 5e benachbarter Wellenleiterantennen 1e sind einstückig miteinander ausgebildet und schließen einen Seitenwand-Hohlraum 36 ein. Es ist auch möglich, die Seitenwände 5e einstückig derart miteinander zu verbinden, dass kein Hohlraum sondern ein gemeinsamer, massiver Steg gebildet wird. Die Seitenwände 5e weisen an einem oberen, der Abdeckung 29e zugewandten Ende eine sich entlang der x-Richtung erstreckende Rille 30 auf. Die Rille 30 weist einen senkrecht zur x-Richtung rechteckigen Querschnitt auf und dient zur Aufnahme mindestens eines Rastvorsprungs 31 der Abdeckung 29e zur rastenden Verbindung der Abdeckung 29e mit den Wellenleiterantennen 1e der Anordnung 28e. Dadurch kann die Abdeckung 29e besonders schnell und umkompliziert auf die Anordnung 28e durch Aufclipsen aufgesetzt werden, sodass die Wellenleiterantennen 1e besonders schnell, unkompliziert und kostengünstig hergestellt werden können.The side walls 5e adjacent waveguide antennas 1e are integrally formed with each other and close a sidewall cavity 36 one. It is also possible the side walls 5e integrally connect to each other such that no cavity but a common, solid web is formed. The side walls 5e point to an upper, the cover 29e facing end extending along the x-direction groove 30 on. The groove 30 has a direction perpendicular to the x-direction rectangular cross-section and serves to accommodate at least one locking projection 31 the cover 29e for latching connection of the cover 29e with the waveguide antennas 1e the arrangement 28e , This may cause the cover 29e particularly fast and uncomplicated on the arrangement 28e be clipped on so that the waveguide antennas 1e can be made particularly fast, uncomplicated and cost-effective.
Der Rastvorsprung 31 erstreckt sich ebenfalls in der x-Richtung und kann insbesondere eine gleiche Länge in der x-Richtung aufweisen wie die Rille 30. Es ist auch möglich, dass mehrere Rastvorsprünge 31 entlang der x-Richtung hintereinander angeordnet sind.The locking projection 31 also extends in the x-direction and may in particular have a same length in the x-direction as the groove 30 , It is also possible that several locking projections 31 along the x-direction are arranged one behind the other.
Der Rastvorsprung 31 weist einen zentral angeordneten, nach unten zu den Seitenwänden 5e hin geöffneten Deformationsschlitz 32 auf. Weiterhin weist der Rastvorsprung 31 eine Breite yR in der y-Richtung auf, die im unmontierten Zustand der Abdeckung 29e auf der Anordnung 28e größer ist als eine Breite bR der Rille 30 in y-Richtung. Da die Abdeckung 29e aus Polytetrafluethylen, also aus Kunststoff, hergestellt ist, ist diese elastisch deformierbar, sodass die Abdeckung 29e mit den Rastvorsprüngen 31 in den Rillen 30 verrastbar ist. Dabei wird die Breite yR des Rastvorsprungs reduziert, indem der Rastvorsprung 31 in der y-Richtung zusammengedrückt wird. Diese Kompression wird durch den Deformationsschlitz 32 ermöglicht. In dem montierten Zustand der Abdeckung 29e auf der Anordnung 28e gemäß der Darstellung in 13 sind die Breiten bR der Rille 30 und yR des Rastvorsprungs 31 identisch. Die Rille 30 und der Rastvorsprung 31 sind derart gestaltet, dass die Abdeckung 29e in der Anordnung 28e sicher, kraftschlüssig und gleichzeitig wieder lösbar gehalten ist. Weiterhin weist der Rastvorsprung 31 Einführschrägen 33 und Ausführschrägen 34 zum leichteren Montieren und Demontieren der Anordnung 28e auf.The locking projection 31 has a central, down to the side walls 5e open deformation slot 32 on. Furthermore, the locking projection 31 a width y R in the y direction, in the unmounted state of the cover 29e on the arrangement 28e is greater than a width b R of the groove 30 in the y direction. Because the cover 29e is made of polytetrafluoroethylene, ie plastic, this is elastically deformable, so that the cover 29e with the locking projections 31 in the grooves 30 is latched. In this case, the width y R of the latching projection is reduced by the latching projection 31 compressed in the y-direction. This compression is caused by the deformation slot 32 allows. In the assembled state of the cover 29e on the arrangement 28e as shown in 13 are the widths b R of the groove 30 and y R of the locking projection 31 identical. The groove 30 and the locking projection 31 are designed such that the cover 29e in the arrangement 28e safe, non-positive and at the same time releasably held again. Furthermore, the locking projection 31 bevels 33 and draft angles 34 for easier assembly and disassembly of the arrangement 28e on.
Weiterhin dient die Rille 30 der Verhinderung einer Überkopplung von in einer Wellenleiterantenne 1e geführten Radarwelle in eine benachbarte Wellenleiterantenne 1e.Furthermore, the groove is used 30 the prevention of overcoupling in a waveguide antenna 1e guided radar wave in an adjacent waveguide antenna 1e ,
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 14 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten f. Die Wellenleiterantenne 1f weist ebenfalls eine Abdeckung 29f auf, die jedoch nicht in den Innenraum 4f des Hohlleiters 2f hineinragt. Die Abdeckung 29f ist damit ähnlich wie die Bodenplatte 9 flächig mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet. Die Bodenplatte 9 und die Abdeckung 29f sind jeweils an einem unteren bzw. oberen Ende des Hohlleiters 2f in der z-Richtung angebracht. Die Befestigung von Bodenplatte 9 und Abdeckung 29f an dem Hohlleiter 2f kann beispielsweise durch Kleben oder Angalvanisieren erfolgen.The following is with reference to 14 a further embodiment of the invention described. Structurally identical parts receive the same reference numerals as in the first embodiment, to the description of which reference is hereby made. Structurally different, but functionally similar parts receive the same reference numerals with a following f. The waveguide antenna 1f also has a cover 29f but not in the interior 4f of the waveguide 2f protrudes. The cover 29f is similar to the bottom plate 9 formed flat with a rectangular cross-section. The bottom plate 9 and the cover 29f are each at a lower or upper end of the waveguide 2f attached in the z-direction. The attachment of bottom plate 9 and cover 29f on the waveguide 2f can be done for example by gluing or Angalvanisieren.
Es ist möglich, dass die Abdeckung 29f bei der Wellenleiterantenne 1f für einen Teil der abzustrahlenden Leistung aus der TE01-Mode wie ein Wellenleiter wirkt. Das bedeutet, dass Leistung aus der abzustrahlenden TE01-Mode über die Abdeckung 29f in die TE01-Mode einer in y-Richtung benachbarten Wellenleiterantenne gekoppelt und an den Rippenstrukturen in die in dem benachbarten Wellenleiter geführte TE10-Mode gewandelt wird. Diese so genannte Überkopplung von abzustrahlender Leistung von einer Wellenleiterantenne in eine dazu benachbarte Wellenleiterantenne wird durch die Verwendung einer Abdeckung aus Material mit dämpfenden Eigenschaften verringert. Wegen der geringen Dicke D der Abdeckung 29, 29e (vgl. 10 bis 13) wird die aus der TE01-Mode in z-Richtung abgestrahlte Leistung nur geringfügig gedämpft. Jedoch wird die in den benachbarten Wellenleiter überkoppelte Leistung wegen der größeren Weglänge in der dämpfenden Abdeckung 29, 29e sehr viel stärker gedampft. Eine weitere Reduzierung der Überkopplung wird durch die Rille 30 gemäß der in den 12 und 13 dargestellten Wellenleiterantenne 1e erreicht.It is possible that the cover 29f at the waveguide antenna 1f for a part of the power to be radiated from the TE01 mode acts like a waveguide. This means that power from the TE01 mode to be radiated across the cover 29f is coupled in the TE01 mode of a waveguide antenna adjacent in the y direction and is converted at the rib structures into the TE10 mode guided in the adjacent waveguide. This so-called crossover of radiated power from a waveguide antenna into a waveguide antenna adjacent thereto is reduced by the use of a cover of material with damping properties. Because of the small thickness D of the cover 29 . 29e (see. 10 to 13 ), the power radiated from the TE01 mode in the z-direction is attenuated only slightly. However, because of the greater path length in the attenuating cover, the power coupled into the adjacent waveguide becomes less 29 . 29e much more steamed. A further reduction of the overcoupling is through the groove 30 according to the in 12 and 13 illustrated waveguide antenna 1e reached.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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US 5572228 [0002] US 5572228 [0002]
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WO 2006/039896 A1 [0003] WO 2006/039896 A1 [0003]
