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QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE PATENTANMELDUNG
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Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht gemäß 35 U.S.C. §119(a) die Priorität und den Nutzen aus der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2011-0131901, eingereicht am 9. Dezember 2011, die hiermit durch Erwähnung in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke Bestandteil der vorliegenden Anmeldung wird, so als ob sie hier vollständig dargelegt wäre.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radarvorrichtung.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Eine herkömmliche Radarvorrichtung weist eine gedruckte Leiterplatte (PCB; printed circuit board), auf der ein Radarantennenmodul angebracht ist, und eine PCB auf, auf der ein HF-Schaltungsmodul angebracht ist, wobei die PCB, auf der das Radarantennenmodul angebracht ist, und die PCB, auf der das HF-Schaltungsmodul angebracht ist, separat voneinander bereitgestellt sind. Die Radarvorrichtung weist des Weiteren ein Übertragungsmodul auf, das dafür konfiguriert ist, Signale zwischen der PCB, auf der das Radarantennenmodul angebracht ist, und der PCB, auf der das HF-Schaltungsmodul angebracht ist, zu übertragen. Dementsprechend gibt es ein Problem dahingehend, dass die Größe der Radarvorrichtung zwangsläufig vergrößert wird.
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Außerdem besteht, weil die herkömmliche Radarvorrichtung ein Verbindungsmodul aufweist, das dafür konfiguriert ist, eine PCB, auf der ein Signalverarbeitungsschaltungsmodul angebracht ist, und eine PCB, auf der das HF-Schaltungsmodul angebracht ist, miteinander zu verbinden, ebenfalls ein Problem dahingehend, dass die Größe der Radarvorrichtung zwangsläufig vergrößert wird.
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Infolgedessen gibt es auch ein Problem dahingehend, dass eine Position für das Einbringen der Radarvorrichtung an einem Fahrzeug zwangsläufig begrenzt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung in einem Bestreben geschaffen worden, die oben erwähnten Probleme zu lösen, die im Stand der Technik auftreten, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Radarvorrichtung, die eine kleine Größe und eine reduzierte Anzahl an Bauteilen aufweist, sowie ein Verfahren zum Zusammenbauen derselben bereitzustellen.
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Um diese Aufgabe zu erfüllen, ist eine Radarvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine erste gedruckte Leiterplatte, die eine Oberseite, auf der ein Radarantennenmodul angebracht ist, und eine Unterseite aufweist, auf der ein Basisbandschaltungsmodul angebracht ist, wobei ein HF-Modul mit der ersten gedruckten Leiterplatte durch ein Loch durch Drahtbonden verbunden ist; eine zweite gedruckte Leiterplatte, auf der ein Signalverarbeitungsschaltungsmodul angebracht ist; und eine Grundplatte, die eine Oberseite, die mit der Unterseite der ersten gedruckten Leiterplatte gekoppelt ist, und eine Unterseite aufweist, die mit der Oberseite der zweiten gedruckten Leiterplatte gekoppelt ist.
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Ein proaktives Element kann mit der Oberseite der ersten gedruckten Leiterplatte gekoppelt sein, um das HF-Schaltungsmodul zu schützen, das mit der ersten gedruckten Leiterplatte durch Drahtbonden verbunden ist.
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Ein Ende des HF-Schaltungsmoduls kann mit dem Radarantennenmodul verbunden sein und das andere Ende kann mit dem Basisbandschaltungsmodul verbunden sein.
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Das Basisbandschaltungsmodul kann ein analoges Signal, das von dem HF-Schaltungsmodul ausgegeben wird, in ein digitales Signal umwandeln und das digitale Signal in das Signalverarbeitungsschaltungsmodul eingeben, oder es kann ein digitales Signal, das von dem Signalverarbeitungsschaltungsmodul ausgegeben wird, in ein analoges Signal umwandeln und das analoge Signal in das HF-Schaltungsmodul eingeben.
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In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Radarvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine erste gedruckte Leiterplatte, die eine Oberseite, auf der ein Radarantennenmodul angebracht ist, und eine Unterseite aufweist, auf der ein Basisbandschaltungsmodul angebracht ist, wobei ein HF-Schaltungsmodul mit der ersten gedruckten Leiterplatte durch Drahtbonden verbunden ist und auf dieser aufgesetzt ist; eine zweite gedruckte Leiterplatte, auf der ein Signalverarbeitungsschaltungsmodul angebracht ist; und eine Grundplatte, die eine Oberseite, die mit der Unterseite der ersten gedruckten Leiterplatte gekoppelt ist, und eine Unterseite aufweist, die mit der Oberseite der zweiten gedruckten Leiterplatte gekoppelt ist.
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Ein Schutzelement kann mit der Oberseite der ersten gedruckten Leiterplatte gekoppelt sein, um das HF-Schaltungsmodul zu schützen, das mit der ersten gedruckten Leiterplatte durch Drahtbonden verbunden ist und auf dieser aufgesetzt ist.
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In Übereinstimmung mit noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Zusammenbauen einer Radarvorrichtung bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst: Anbringen eines Radarantennenmoduls auf der Oberseite einer ersten gedruckten Leiterplatte und eines Basisbandschaltungsmoduls auf der Unterseite der ersten gedruckten Leiterplatte; Koppeln der Unterseite der ersten gedruckten Leiterplatte mit der Oberseite einer Grundplatte; Verbinden der ersten gedruckten Leiterplatte und eines HF-Schaltungsmoduls durch Drahtbonden; und Koppeln der Oberseite einer zweiten gedruckten Leiterplatte mit der Unterseite der Grundplatte.
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Bei dem Schritt des Drahtbondens des HF-Schaltungsmoduls kann das HF-Schaltungsmodul auf der Grundplatte durch die erste gedruckte Leiterplatte aufgesetzt werden oder es kann direkt auf der ersten gedruckten Leiterplatte aufgesetzt werden.
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Nach dem Schritt des Drahtbondens des HF-Schaltungsmoduls kann das erfindungsgemäße Verfahren des Weiteren den folgenden Schritt umfassen: Koppeln eines Schutzelements mit der Oberseite der ersten gedruckten Leiterplatte, um das HF-Schaltungsmodul zu schützen, das mit der ersten gedruckten Leiterplatte durch Drahtbonden verbunden ist.
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Radarvorrichtung 100, die so konfiguriert ist, dass sie eine reduzierte Größe und eine reduzierte Anzahl an Bauteilen aufweist, sowie ein Verfahren zum Zusammenbauen derselben bereitzustellen.
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Dadurch kann ein Freiheitsgrad einer Position, an der die Radarvorrichtung 100 in ein Fahrzeug eingebracht wird, oder dergleichen verbessert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, ersichtlicher, in denen:
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1 ein Blockdiagramm einer Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine Ansicht ist, die ein Schaltbild der Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer zweiten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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5 eine Ansicht ist, die ein Schaltbild der zweiten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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6 eine Ansicht ist, die eine Konfiguration der Oberseite der ersten gedruckten Leiterplatte in den Radarvorrichtungen in Übereinstimmung mit den ersten und zweiten exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
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7 ein Ablaufdiagramm des Zusammenbauens einer Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer weiteren exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. In der nachfolgenden Beschreibung werden die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, obwohl sie in verschiedenen Zeichnungen gezeigt sind. Des Weiteren wird in der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung eine ausführliche Beschreibung von bekannten Funktionen und Konfigurationen, die hier eingegliedert sind, weggelassen werden, wenn dies den Gegenstand der vorliegenden Erfindung eher undeutlich machen würde.
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Außerdem können Termini wie etwa ein erster, ein zweiter, A, B, (a), (b) oder dergleichen hier verwendet werden, wenn Komponenten der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Keine dieser Terminologien wird verwendet, um eine Essenz, eine Reihenfolge oder eine Sequenz einer entsprechenden Komponente zu definieren, sondern wird lediglich zur Unterscheidung der entsprechenden Komponente von einer oder mehreren anderen Komponente(n) verwendet. Es sollte angemerkt werden, dass dann, wenn in der Beschreibung beschrieben wird, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente „verbunden”, „gekoppelt” oder „zusammengefügt” ist, eine dritte Komponente zwischen den ersten und zweiten Komponenten „angeschlossen” bzw. „verbunden”, „gekoppelt” und damit „zusammengefügt” sein kann, obwohl die erste Komponente direkt mit der zweiten Komponente verbunden, gekoppelt oder zusammengefügt sein kann.
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1 ist ein Blockdiagramm einer Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit einer ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf 1 weist die Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: eine erste PCB 120, die eine Oberseite, auf der ein Radarantennenmodul angebracht ist und an der ein HF-(Hochfrequenz)-Modul durch Drahtbonden angeschlossen ist, und eine Unterseite aufweist, auf der ein Basisbandschaltungsmodul angebracht ist; eine zweite PCB 140, auf der ein Signalverarbeitungsschaltungsmodul angebracht ist, das dafür konfiguriert ist, eine Signalverarbeitung für das Erfassen der Umgebung unter Verwendung eines Signals (digitalen Signals) durchzuführen, das von einem Basisbandschaltungsmodul ausgegeben wird; und eine Grundplatte 130, die eine Oberseite, die mit der Unterseite der ersten PCB 120 gekoppelt ist, und eine Unterseite aufweist, die mit der Oberseite der zweiten PCB 140 gekoppelt ist.
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Wie oben beschrieben ist, ist die Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart konfiguriert, dass ein Radarantennenmodul und ein HF-Schaltungsmodul auf der Oberseite einer einzigen PCB (d. h. der ersten PCB 120) angebracht sind und nicht jeweils auf separaten PCBs angebracht sind. Dementsprechend weist die Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kein Übergangsmodul für die Signalübertragung zwischen dem Radarantennenmodul und dem HF-Schaltungsmodul auf. Als Folge davon kann die Radarvorrichtung 100 miniaturisiert werden.
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Außerdem ist das Basisbandschaltungsmodul in der Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so konfiguriert, dass es auf der Unterseite der ersten PCB 120 implementiert werden kann, so dass das Signalverarbeitungsschaltungsmodul, das auf der zweiten PCB 140 angebracht ist, direkt eine Signalverarbeitung durchführen kann.
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Der Signalübertragungsprozess mit der oben erwähnten Konfiguration läuft wie folgt ab: ein analoges Signal, das durch das Radarantennenmodul empfangen wird, das auf der Oberseite der ersten PCB 120 angebracht ist, wird durch das HF-Schaltungsmodul, das auf der Oberseite der ersten PCB 120 durch Drahtbonden angeschlossen ist, und durch das Basisbandschaltungsmodul, das auf der Unterseite der ersten PCB 120 angebracht ist, in ein digitales Signal umgewandelt und dann in das Signalverarbeitungsschaltungsmodul der zweiten PCB 140 eingegeben.
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Das digitale Signal, das von dem Signalverarbeitungsschaltungsmodul des zweiten PCB 140 ausgegeben wird, wird durch das Basisbandschaltungsmodul, das auf der Unterseite der ersten PCB 120 angebracht ist, in ein analoges Signal umgewandelt, und das umgewandelte analoge Signal wird durch das HF-Schaltungsmodul, das auf der Oberseite der ersten PCB 120 durch Drahtbonden angeschlossen ist, und durch das Radarantennenmodul, das auf der Oberseite der ersten PCB 120 angebracht ist, übertragen bzw. gesendet.
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In der Zwischenzeit können, da das Radarantennenmodul und das HF-Schaltungsmodul auf der Oberseite der ersten PCB 120 implementiert sind und das Basisbandschaltungsmodul auf der Unterseite der ersten PCB 120 implementiert ist, wie dies oben beschrieben worden ist, sowohl eine Signalsende-/-empfangsfunktion als auch eine Analog-Digital-Umwandlungs-(ADC; Analog Digital Converting)/Digital-Analog-Umwandlungs-(DAC; Digital Analog Converting)-Funktion durch die einzelne erste PCB 120 ausgeführt werden.
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Zu diesem Zweck kann die erste PCB 120 aus einem Hochfrequenzband-PCB-Abschnitt (zum Beispiel einem Teflon-PCB-Abschnitt) und einem Niederfrequenzband-PCB-Abschnitt (zum Beispiel einem FR4-PCB-Abschnitt) bestehen, wobei die Oberseite der ersten PCB 120 der Hochfrequenzband-PCB-Abschnitt (zum Beispiel der Teflon-PCB-Abschnitt) ist und die Unterseite der ersten PCB 120 der Niederfrequenzband-PCB-Abschnitt (zum Beispiel ein FR4-PCB-Abschnitt) ist. Hier werden die Begriffe „Hochfrequenz” und „Niederfrequenz” in einem relativen Konzept verwendet.
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Wie oben beschrieben ist, kann in der Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das HF-Schaltungsmodul in der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als ein einziger Chip implementiert sein, der einen Leistungsverstärker, einen Verteiler, einen Mischer und einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO; voltage controlled oscillator) aufweist, so dass das Radarantennenmodul und das HF-Schaltungsmodul so konfiguriert sein können, dass sie auf der Oberseite einer einzigen PCB (d. h. der ersten PCB 120) angebracht werden können und nicht jeweils auf separaten PCBs angebracht werden müssen.
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Ein solches Schaltungsmodul ist mit der ersten PCB 120 so durch Drahtbonden verbunden, dass es zu der ersten PCB 120 hin ungeschützt ist. Dementsprechend kann die Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Schutzelement 110 versehen sein, das dafür konfiguriert ist, das HF-Schaltungsmodul 200 zu schützen, wobei das Schutzelement 110 mit der Oberseite der ersten PCB 120 gekoppelt werden kann.
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Außerdem ist das HF-Schaltungsmodul mit der Oberseite der ersten PCB 120 durch Drahtbonden verbunden, wobei das HF-Schaltungsmodul auf der ersten PCB 120 oder auf der Grundplatte 130 aufgesetzt sein kann.
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Unten wird die Radarvorrichtung 100, in der das HF-Schaltungsmodul auf der ersten PCB 120 aufgesetzt ist, unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben werden, und wird die Radarvorrichtung 100, in der das HF-Schaltungsmodul auf der Grundplatte 130 aufgesetzt ist, unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben werden.
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2 veranschaulicht eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf 2 weist die Radarvorrichtung 100 Folgendes auf: eine erste PCB 120, die eine Oberseite, auf der ein Radarantennenmodul angebracht ist, und eine Unterseite aufweist, auf der ein Basisbandschaltungsmodul angebracht ist, wobei ein HF-Schaltungsmodul 200 mit der ersten PCB 120 durch ein Loch oder mehrere Löcher durch Drahtbonden verbunden ist; eine zweite PCB 140, auf der ein Signalverarbeitungsschaltungsmodul angebracht ist; und eine Grundplatte 130, die eine Oberseite, auf der das HF-Schaltungsmodul 200, das mit der ersten PCB 120 durch die Löcher durch Drahtbonden verbunden ist, aufgesetzt ist und montiert ist, wobei die Oberseite der Grundplatte 130 mit der Unterseite der ersten PCB 120 gekoppelt ist, und eine Unterseite aufweist, die mit der Oberseite der zweiten PCB 140 gekoppelt ist.
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Wie oben beschrieben ist, kann in der Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das HF-Schaltungsmodul 200 in der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als ein einziger Chip implementiert sein, so dass das Radarantennenmodul und das HF-Schaltungsmodul 200 so konfiguriert sein können, dass sie auf der Oberseite einer einzigen PCB (d. h. der ersten PCB 120) angebracht werden können und nicht jeweils auf separaten PCBs angebracht werden müssen. Dementsprechend kann das HF-Schaltungsmodul unten als eine „HF-Vorrichtung” bezeichnet werden.
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Das HF-Schaltungsmodul 200 ist durch Drahtbonden mit der ersten PCB 120 auf eine solche Art und Weise verbunden, dass ein Ende des HF-Schaltungsmoduls 200 mit dem Radarantennenmodul verbunden sein kann, das auf der Oberseite der ersten PCB 120 angebracht ist, und das andere Ende des HF-Schaltungsmoduls 200 mit dem Basisbandschaltungsmodul verbunden sein kann, das auf der Unterseite der ersten PCB 120 angebracht ist.
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Das Basisbandschaltungsmodul, das auf der Unterseite der ersten PCB 120 angebracht ist, wandelt ein analoges Signal, das von dem HF-Schaltungsmodul 200 ausgegeben wird, in ein digitales Signal um und gibt das digitale Signal in das Signalverarbeitungsschaltungsmodul ein, oder es wandelt ein digitales Signal, das von dem Signalverarbeitungsschaltungsmodul ausgegeben wird, in ein analoges Signal um und gibt das analoge Signal in das HF-Schaltungsmodul 200 ein.
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Auf der Oberseite der Grundplatte 130 ist wenigstens ein Zapfen (ein sogenannter „Stud”) 131 gebildet, so dass das HF-Schaltungsmodul 200 durch Löcher der ersten PCB 120 eingesetzt und montiert werden kann. Der restliche Raum mit Ausnahme des Zapfens 131 kann als ein Raum bereitgestellt sein, in dem das Basisbandschaltungsmodul auf der Unterseite der ersten PCB 120 angebracht ist. Demgemäß kann ein ungenützter Raum in der Radarvorrichtung 100 reduziert werden, so dass die Größe der Radarvorrichtung 100 beträchtlich reduziert werden kann.
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In der Zwischenzeit kann die Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform mit einem Schutzelement 110 versehen sein, das mit der Oberseite der ersten PCB 120 gekoppelt ist, um das HF-Schaltungsmodul 200 zu schützen, das an der ersten PCB 120 durch Drahtbonden angeschlossen ist. Hier kann das Schutzelement 110 zum Beispiel aus einem metallischen Material gebildet sein.
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Das Schutzelement 110 ist mit wenigstens einer Nut 111 ausgebildet, die als ein Durchgang für einen Draht zum Verbinden des Radarantennenmoduls, das auf der Oberseite der ersten PCB 120 angebracht ist, und des HF-Schaltungsmoduls 200 dient, das mit der Oberseite der ersten PCB 120 durch Drahtbonden verbunden ist.
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Die Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben worden ist, kann durch ein Schaltbild dargestellt werden, wie es in 3 veranschaulicht ist.
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Unter Bezugnahme auf 3 ist auf der Oberseite einer ersten PCB 120 ein Radarantennenmodul (eine Tx-Antenne bzw. Sendeantenne und eine Rx-Antenne bzw. Empfangsantenne) angebracht und ist auf der Unterseite der ersten PCB 120 ein Basisbandschaltungsmodul 310 angebracht. Wie in 2 veranschaulicht ist, ist ein HF-Schaltungsmodul 200 auf einer Grundplatte 130 durch die erste PCB 120 aufgesetzt, und die HF-Schaltungsmodule 200 sind an der ersten PCB 120 durch Drahtbonden angeschlossen, wodurch sie mit der ersten PCB 120 verbunden sind, um eine Schaltung zu bilden. Außerdem ist das HF-Schaltungsmodul 200 durch das Schutzelement 110 geschützt.
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Ein Basisbandschaltungsmodul 310, das auf der Unterseite der ersten PCB 120 angebracht ist, ist mit einem Signalverarbeitungsschaltungsmodul 320 verbunden, das auf der zweiten PCB 140 angebracht ist, um eine Schaltung zu bilden.
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Außerdem sind das Schutzelement 110, die erste PCB 120, das HF-Schaltungsmodul 200 und die zweite PCB 140 miteinander durch die Grundplatte 130 gekoppelt (zusammengebaut).
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Die Grundplatte 130, die als eine Kopplungsstruktur dient und dazu dient, die HF-Schaltungsmodule 200 festzusetzen, kann auch dazu dienen, Hitze zu transferieren, die in der Radarvorrichtung 100 erzeugt wird, und Geräusche abzuschirmen.
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4 veranschaulicht eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Unter Bezugnahme auf 4 weist die Radarvorrichtung 100 Folgendes auf: eine erste PCB 120, die eine Oberseite, auf der ein Radarantennenmodul angebracht ist, und eine Unterseite aufweist, auf der ein Basisbandschaltungsmodul angebracht ist, wobei ein HF-Schaltungsmodul 400 durch Drahtbonden damit verbunden ist und darauf aufgesetzt ist; eine zweite PCB 140, auf der ein Signalverarbeitungsschaltungsmodul angebracht ist; und eine Grundplatte 130, die eine Oberseite, die mit der Unterseite der ersten PCB 120 gekoppelt ist, und eine Unterseite aufweist, die mit der Oberseite der zweiten PCB 140 gekoppelt ist.
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Wie oben beschrieben worden ist, sind in der Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform das Radarantennenmodul und das HF-Schaltungsmodul nicht jeweils auf separaten PCBs angebracht, und in der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform kann ein HF-Schaltungsmodul 400 als ein einziger Chip derart implementiert sein, dass das Radarantennenmodul und das HF-Schaltungsmodul 400 so konfiguriert sein können, dass sie auf einer einzigen PCB (d. h. der ersten PCB 120) angebracht werden können. Dementsprechend kann das HF-Schaltungsmodul im Folgenden als eine „HF-Vorrichtung” bezeichnet werden.
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Das HF-Schaltungsmodul 400 ist mit der ersten PCB 120 durch Drahtbonden derart verbunden und auf dieser derart aufgesetzt, dass ein Ende des HF-Schaltungsmoduls 200 mit dem Radarantennenmodul verbunden sein kann, das auf der Oberseite der ersten PCB 120 angebracht ist, und das andere HF-Schaltungsmodul 200 mit dem Basisbandschaltungsmodul verbunden sein kann, das auf der Unterseite der ersten PCB 120 angebracht ist.
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Das Basisbandschaltungsmodul, das auf der Unterseite der ersten PCB 120 angebracht ist, wandelt ein analoges Signal, das von dem HF-Schaltungsmodul 400 ausgegeben wird, in ein digitales Signal um und gibt das digitale Signal in das Signalverarbeitungsschaltungsmodul ein, oder es wandelt ein digitales Signal, das von dem Signalverarbeitungsschaltungsmodul ausgegeben wird, in ein analoges Signal um und gibt das analoge Signal in das HF-Schaltungsmodul 400 ein.
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In der Zwischenzeit kann die Radarvorrichtung 100 mit einem Schutzelement 110 versehen sein, das mit der Oberseite der ersten PCB 120 gekoppelt sein kann, um das HF-Schaltungsmodul 200 zu schützen, das mit der ersten PCB 120 durch Drahtbonden verbunden ist und darauf aufgesetzt ist.
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Hier kann das Schutzelement 110 aus zum Beispiel einem metallischen Material gebildet sein.
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Das Schutzelement 110 ist mit wenigstens einer Nut 111 ausgebildet, die als ein Durchgang für einen Draht für das Verbinden des Radarantennenmoduls, das auf der Oberseite der ersten PCB 110 angebracht ist, und des HF-Schaltungsmoduls 200 dient, das mit der Oberseite der ersten PCB 110 durch Drahtbonden verbunden ist.
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Die Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform, die oben unter Bezugnahme auf 4 beschrieben worden ist, kann durch ein Schaltbild dargestellt werden, wie es in 5 veranschaulicht ist.
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Unter Bezugnahme auf 5 ist auf der Oberseite der ersten PCB 120 ein Radarantennenmodul (eine Tx-Antenne bzw. Sendeantenne und eine Rx-Antenne bzw. Empfangsantenne) angebracht und ist auf der Unterseite der ersten PCB 120 ein Basisbandschaltungsmodul 510 angebracht. Wie in 4 veranschaulicht ist, ist das HF-Schaltungsmodul 400 auf der ersten PCB 120 aufgesetzt und ist an der ersten PCB 120 durch Drahtbonden angeschlossen, wodurch es mit der ersten PCB 120 verbunden ist, um eine Schaltung zu bilden. Außerdem ist das HF-Schaltungsmodul 200 durch das Schutzelement 110 geschützt.
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Das Basisbandschaltungsmodul 510, das auf der Unterseite der ersten PCB 120 angebracht ist, ist mit einem Signalverarbeitungsschaltungsmodul 520 der zweiten PCB 140 verbunden, um eine Schaltung zu bilden.
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Außerdem sind das Schutzelement 110, die erste PCB 120, das HF-Schaltungsmodul 400 und die zweite PCB 140 miteinander durch die Grundplatte 130 gekoppelt (zusammengebaut).
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Die Grundplatte 130, die als eine Kopplungsstruktur dient, kann auch dazu dienen, Hitze zu transferieren, die in der Radarvorrichtung 100 erzeugt wird, und Geräusche abzuschirmen.
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Nun wird die Oberseitenkonfiguration der ersten PCB 120 in der Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der ersten exemplarischen Ausführungsform, die oben unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben worden ist, und in der Radarvorrichtung 100 in Übereinstimmung mit der zweiten exemplarischen Ausführungsform, die oben unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben worden ist, unter Bezugnahme auf 6 beschrieben werden.
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6 veranschaulicht die Oberseitenkonfiguration der ersten PCB 120 in den Radarvorrichtungen 100 in Übereinstimmung mit den ersten und zweiten exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Die Oberseite der ersten PCB 120 weist einen ersten Abschnitt 610, in dem das Radarantennenmodul angebracht ist, und einen zweiten Abschnitt 620 auf, in dem das HF-Schaltungsmodul 200 oder 400 durch Drahtbonden angeschlossen ist.
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In Verbindung mit dem zweiten Abschnitt 620 der Oberseite der ersten PCB 120 hat das Schutzelement 110, das dafür konfiguriert ist, das HF-Schaltungsmodul abzudecken und zu schützen, das an dem zweiten Abschnitt 620 durch Drahtbonden angeschlossen ist, eine Größe, die dafür ausgelegt ist, nur den zweiten Abschnitt 620 abzudecken.
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Als Folge davon wird das Schutzelement 110 kein Hindernis beim Senden und Empfangen von Signalen in dem Radarantennenmodul, das in dem ersten Abschnitt 610 angebracht ist, erzeugen, während es das HF-Schaltungsmodul schützt.
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In Verbindung mit dem ersten Abschnitt 610 der ersten PCB 120 kann das Radarantennenmodul, das in dem ersten Abschnitt 610 angebracht ist, eine Langstrecken-Sendeantenne, die durch eine Vielzahl von Array-Antennen bzw. Gruppenantennen implementiert ist, eine Kurzstrecken-Sendeantenne, die durch eine oder mehrere Array-Antenne(n) bzw. Gruppenantenne(n) implementiert ist, und eine Empfangsantenne aufweisen, die durch eine Vielzahl von Array-Antennen bzw. Gruppenantennen implementiert ist.
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Dementsprechend weist der erste Abschnitt 610 auf der Oberseite der ersten PCB 120 einen Abschnitt 611 zur Strukturierung der Langstrecken-Sendeantenne, die durch die Vielzahl von Array-Antennen implementiert ist, einen Abschnitt 612 zur Strukturierung der Kurzstrecken-Sendeantenne, die durch die eine oder mehreren Array-Antenne(n) implementiert ist, und einen Abschnitt 613 zur Strukturierung der Empfangsantenne auf, die durch die Vielzahl von Array-Antennen implementiert ist.
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In der Zwischenzeit können alle der Vielzahl von Array-Antennen der Langstrecken-Sendeantenne die gleiche Länge haben oder kann eine oder können mehrere Array-Antenne(n) eine Länge haben, die sich von der Länge der restlichen Array-Antennen unterscheidet.
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Wenn die eine oder die mehreren Array-Antenne(n) von der Vielzahl von Array-Antennen der Langstrecken-Sendeantenne unterschiedliche Längen haben, kann die Langstrecken-Sendeantenne eine Antennenkonfiguration aufweisen, in der von der Vielzahl von Array-Antennen die mittlere Array-Antenne die längste Länge aufweist und die Längen der anderen Array-Antennen allmählich reduziert werden, während sie sich den gegenüberliegenden Seiten ausgehend von der mittleren Array-Antenne nähern.
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In der Zwischenzeit kann das Radarantennenmodul, das in dem ersten Abschnitt 610 der ersten PCB 120 angebracht ist, des Weiteren eine Mittelstrecken-Sendeantenne aufweisen, die durch eine oder mehrere Array-Antenne(n) implementiert ist.
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7 ist ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Zusammenbauen der erfindungsgemäßen Radarvorrichtung 100.
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Unter Bezugnahme auf 7 umfasst das Verfahren zum Zusammenbauen der erfindungsgemäßen Radarvorrichtung 100 die folgenden Schritte:
Zusammenbauen der ersten PCB 120 durch das Anbringen des Radarantennenmoduls auf der Oberseite der ersten PCB 120 und das Anbringen des Basisbandschaltungsmoduls auf der Unterseite der ersten PCB 120 (S700), Koppeln der Unterseite der ersten PCB 120 mit der Oberseite der Grundplatte 130 (S702), Verbinden der ersten PCB 120 und des HF-Schaltungsmoduls durch Drahtbonden (S704), und Koppeln der Oberseite der zweiten PCB 140 mit der Unterseite der Grundplatte 130 (S708).
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In dem Schritt S704 kann das HF-Schaltungsmodul auf der Grundplatte 130 durch die erste PCB 120 aufgesetzt werden, oder es kann direkt auf der ersten PCB 120 aufgesetzt werden (siehe 2 und 4).
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In der Zwischenzeit kann das Verfahren zum Zusammenbauen der erfindungsgemäßen Radarvorrichtung 100 des Weiteren den Schritt des Koppelns eines Schutzelements 110 mit der Oberseite der ersten PCB 120, um das HF-Schaltungsmodul zu schützen, das mit der ersten PCB 120 durch Drahtbonden verbunden ist, nach dem Schritt S706 umfassen, wie in 7 veranschaulicht ist.
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Obwohl das Verfahren zum Zusammenbauen der erfindungsgemäßen Radarvorrichtung 100 oben so beschrieben ist, als ob es in der Vorgehensweise durchgeführt wird, wie sie in 6 veranschaulicht ist, dient dies lediglich zur Erleichterung der Beschreibung, und das Ausführen von Vorgängen von einzelnen Schritten kann geändert werden oder es können zwei oder mehr Schritte entsprechend einem Implementierungsverfahren aufgenommen werden, und ein Schritt kann in zwei oder mehr Schritte unterteilt werden und kann durch zwei oder mehr Schritte ausgeführt werden, ohne dass von dem intrinsischen Konzept der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.
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Wie oben beschrieben worden ist, ist es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung möglich, eine Radarvorrichtung 100, die so konfiguriert ist, dass sie eine reduzierte Größe und eine reduzierte Anzahl von Bauteilen aufweist, sowie ein Verfahren zum Zusammenbauen derselben bereitzustellen.
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Dadurch kann ein Freiheitsgrad für eine Position, an der die Radarvorrichtung 100 in ein Fahrzeug eingebracht wird, oder dergleichen verbessert werden.
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Auch wenn vorstehend beschrieben worden ist, dass alle Komponenten einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als eine einzige Einheit verbunden oder so gekoppelt sind, dass sie als eine einzige Einheit operativ betrieben werden können, ist die vorliegende Erfindung nicht zwangsläufig auf eine solche Ausführungsform beschränkt. Das heißt, dass von den Komponenten eine oder mehrere Komponenten selektiv gekoppelt werden kann/können, um als eine oder mehrere Einheiten operativ betrieben zu werden. Hinzu kommt, dass obzwar jede der Komponenten als eine unabhängige Hardware implementiert werden kann, einige oder alle Komponenten selektiv miteinander kombinierbar sind, so dass sie als ein Computerprogramm mit einem oder mit mehreren Programmmodulen zum Ausführen von einigen oder von allen Funktionen implementiert werden können, die in einem oder in mehreren Hardware-Geräten kombiniert sind. Codes und Codesegmente, die das Computerprogramm bilden, können von einem Durchschnittsfachmann auf dem technischen Gebiet der vorliegenden Erfindung leicht konzipiert werden. Ein derartiges Computerprogramm kann die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementieren, indem es in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert und von einem Computer gelesen und ausgeführt wird. Ein Magnetaufzeichnungsmedium, ein optisches Aufzeichnungsmedium, ein Trägerwellenmedium oder dergleichen mehr können als Speichermedium zur Anwendung kommen.
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Darüber hinaus soll, da Termini wie etwa „umfassen”, „einschließen” und „aufweisen” bedeuten, dass ein(e) oder mehrere entsprechende Komponenten bzw. Bauteile existieren können, es sei denn, dass sie spezifisch im entgegengesetzten Sinn beschrieben werden, dies so gedeutet werden, dass ein(e) oder mehrere andere Komponenten bzw. Bauteile enthalten sein können. Alle Terminologien, die eine oder mehrere technische oder wissenschaftliche Terminologien einschließen, besitzen die gleichen Bedeutungen, die von den Fachleuten auf diesem Gebiet allgemein verstanden werden, es sei denn, sie sind anders definiert. Ein Terminus, der auf die herkömmliche Weise verwendet wird, wie etwa ein Terminus, der von einem Wörterbuch definiert ist, soll so interpretiert werden, dass er eine Bedeutung aufweist, die gleich der in dem Kontext einer damit in Beziehung stehenden Beschreibung ist, und soll nicht in einer idealen oder übermäßig formellen Bedeutung interpretiert werden, außer dies ist in der vorliegenden Patentschrift klar definiert.
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Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben worden ist, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass verschiedene Modifikationen, Additionen und Substitutionen möglich sind, ohne dass von dem Schutzumfang und dem Geist der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist, abgewichen wird. Deshalb sollen die in der vorliegenden Erfindung offenbarten Ausführungsformen den Schutzumfang der technischen Idee der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die Ausführungsform beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll auf der Basis der beigefügten Ansprüche interpretiert werden, und er soll so interpretiert werden, dass alle die technischen Ideen, die in dem Schutzumfang enthalten sind und äquivalent zu den Ansprüchen sind, zu der vorliegenden Erfindung gehören.
