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Die Erfindung befasst sich mit einer Radarvorrichtung für ein Fahrzeug. Die Radarvorrichtung weist wenigstens ein Antennenelement und ein Abdeckelement auf. Das Abdeckelement ist dazu ausgelegt, elektromagnetische Wellen, die durch das wenigstens eine Antennenelement ausgesendet und/oder empfangen werden, durch das Abdeckelement durchzulassen. Die Erfindung befasst sich ferner mit einem Fahrzeug mit einer solchen Radarvorrichtung und einem Verfahren zur Herstellung einer solchen Radarvorrichtung für ein Fahrzeug.
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Ein Fahrzeug kann eine Radarvorrichtung als Detektionssystem aufweisen, um einen Abstand, einen Winkel oder eine Geschwindigkeit eines Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs in Bezug auf die Radarvorrichtung zu bestimmen. Die Radarvorrichtung beinhaltet typischerweise einen Sender, der elektromagnetische Wellen im Funk- oder Mikrowellenbereich erzeugt, wenigstens eine Sendeantenne, wenigstens eine Empfangsantenne, einen Empfänger und einen Prozessor. Funkwellen, die durch die Radarvorrichtung gesendet werden, werden durch das Objekt in einem Umfeld des Fahrzeugs reflektiert. Das Rücksignal, das heißt die reflektierten Funkwellen, wird durch die Radarvorrichtung empfangen und gibt Informationen über den Ort und die Geschwindigkeit des Objekts. Das Wort „Radar“ ist eine Abkürzung und steht für Funkdetektion und Entfernungsmessung.
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Daten über das Objekt im Umfeld des Fahrzeugs, die durch die Radarvorrichtung bereitgestellt werden, können durch ein Fahrerassistenzsystem, wie zum Beispiel einen Fahrspurassistenten, verwendet werden. Um zuverlässige Radardaten für das Fahrerassistenzsystem bereitzustellen, sollten jedoch die Antennen der Radarvorrichtung innerhalb des Fahrzeugs genau angeordnet sein, so dass Verluste in einem Strahlungsmuster der Antennen vermieden werden können.
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US 2021/0194115 A1 offenbart ein Radarsystem zum Detektieren der Umgebung eines Kraftfahrzeugs. Das Radarsystem kann eine Antenne auf Kunststoffbasis mit einer Vorderseite, die einer Abdeckung zugewandt ist, beinhalten. Die Antenne auf Kunststoffbasis wird durch 3D-Drucken hergestellt.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, um Verluste in einem Strahlungsmuster von Antennen einer Radarvorrichtung für ein Fahrzeug zu verringern.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Ein erster Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Radarvorrichtung für ein Fahrzeug.
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Die Erfindung basiert auf der Beobachtung, dass eine Radarvorrichtung für ein Fahrzeug typischerweise ein Gehäuse aufweist, in dem wenigstens eine Empfangsantenne und wenigstens eine Sendeantenne angeordnet sind. Das Gehäuse weist ein Abdeckelement auf, das dazu ausgelegt ist, elektromagnetische Wellen, die durch die wenigstens eine Antenne ausgesendet und/oder empfangen werden, durch das Abdeckelement durchzulassen. Das Abdeckelement ist daher vermutlich für die elektromagnetischen Wellen, die durch die Radarvorrichtung gesendet und/oder empfangen werden, unsichtbar. Das Abdeckelement ist typischerweise vor den Antennen angeordnet und es kann als Radarkuppel oder Radom bezeichnet werden. Andere Teile des Gehäuses können beispielsweise aus Kunststoff oder Metall hergestellt sein, um Metallkühlrippen für eine hintere Abdeckung des Gehäuses bereitzustellen. Die hintere Abdeckung ist vorzugsweise entgegengesetzt zum Abdeckelement angeordnet. Die anderen Teile können dazu ausgelegt sein, elektromagnetische Wellen, die durch die wenigstens eine Antenne ausgesendet und/oder empfangen werden, abzuschirmen oder nur teilweise durchzulassen. Daher kann sich ein Material des Abdeckelements von einem Material der anderen Teile des Gehäuses unterscheiden.
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Eine Seite des Abdeckelements, die von der wenigstens einen Antenne abgewandt ist, ist typischerweise einer Fahrzeugkomponente, beispielsweise einem Stoßfänger und/oder einer Verkleidung des Fahrzeugs, zugewandt, wenn die Radarvorrichtung im Fahrzeug angeordnet ist. Sowohl das Abdeckelement als auch die Fahrzeugkomponente trennen die wenigstens eine Antenne der Radarvorrichtung räumlich von einem Umfeld des Fahrzeugs, das durch die Radarvorrichtung überwacht werden soll. Da die Radarvorrichtung typischerweise hinter der Fahrzeugkomponente angeordnet ist, ist eine Form des Abdeckelements typischerweise an eine Form einer Oberfläche der Fahrzeugkomponente, die dem Abdeckelement zugewandt ist, angepasst. Die Oberfläche der Fahrzeugkomponente ist typischerweise gekrümmt, so dass das Abdeckelement in der Form konvex sein kann. Alternativ ist das Abdeckelement in der Form flach. Ungeachtet der Form des Abdeckelements besteht immer wenigstens ein kleiner Spalt zwischen dem Abdeckelement und wenigstens einer Antenne der Radarvorrichtung. Gewöhnlich besteht auch wenigstens ein kleiner Spalt zwischen dem Abdeckelement und der Fahrzeugkomponente. Aufgrund der Spalte tritt gewöhnlich eine interne Reflexion der elektromagnetischen Wellen auf, die zu Verlusten im Strahlungsmuster der wenigstens einen Antenne führt. Ferner besteht typischerweise eine Diskontinuität im Strahlungsmuster an Kanten des Abdeckelements, an denen das Abdeckelement an die anderen Teile des Gehäuses angrenzt. Zusammengefasst führen die Spalte sowie die Diskontinuität zu einer Verschlechterung des Strahlungsmusters, was bedeutet, dass eine Intensität des Strahlungsmusters, das heißt eine Intensität der gesendeten und/oder empfangenen elektromagnetischen Wellen, im Vergleich zu einem beabsichtigten Strahlungsmuster verringert wird. Daneben können Signalamplituden und -phasen an den Kanten verzerrt werden. Um Verluste im Strahlungsmuster von Antennen einer Radarvorrichtung zu verringern, sollten die Spalte zwischen den Antennen und dem Abdeckelement beseitigt werden.
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Die erfindungsgemäße Radarvorrichtung weist wenigstens ein Antennenelement und ein Abdeckelement auf. Das Antennenelement im Sinne der Erfindung kann eine Antenne sein. Die Radarvorrichtung kann beispielsweise vier Sendeantennen und vier Empfangsantennen aufweisen. Die Radarvorrichtung weist daher vorzugsweise mehrere Antennenelemente auf. Das Abdeckelement ist dazu ausgelegt, elektromagnetische Wellen, die durch das wenigstens eine Antennenelement ausgesendet und/oder empfangen werden, durch das Abdeckelement durchzulassen. Mit anderen Worten, es ist dazu ausgelegt, den Durchlass der elektromagnetischen Wellen, die für den Betrieb der Radarvorrichtung relevant sind, zu ermöglichen. Die elektromagnetischen Wellen sind vorzugsweise Wellen im Funk- oder Mikrowellenbereich, die durch das wenigstens eine Antennenelement gesendet werden oder durch das wenigstens eine Antennenelement empfangen werden. Das Abdeckelement kann ein Teil eines Gehäuses oder ein vollständiges Gehäuse der Radarvorrichtung sein.
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Das wenigstens eine Antennenelement ist vorzugsweise benachbart zum Abdeckelement angeordnet, wobei wenigstens das Abdeckelement das wenigstens eine Antennenelement von dem Umfeld räumlich trennt, das durch die Radarvorrichtung überwacht werden soll. Dies bedeutet, dass die elektromagnetischen Wellen, die durch das wenigstens eine Antennenelement gesendet oder empfangen werden, immer durch das Abdeckelement hindurchtreten. Das Abdeckelement ist daher auf einer Seite dem wenigstens einen Antennenelement zugewandt und ist auf einer entgegengesetzten Seite wenigstens indirekt dem Umfeld des Fahrzeugs zugewandt. Vorzugsweise ist die Radarvorrichtung in einem Fahrzeug, beispielsweise in einer Frontbereichskomponente des Fahrzeugs, wie zum Beispiel dem Stoßfänger, montiert. Mit anderen Worten, die erfindungsgemäße Radarvorrichtung ist vorzugsweise eine Kraftfahrzeugradarvorrichtung.
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Das wenigstens eine Antennenelement ist eine Planarantenne. Mit anderen Worten, das wenigstens eine Antennenelement ist eine zweidimensionale Antenne. Das wenigstens eine Antennenelement ist daher keine dreidimensionale Antenne wie zum Beispiel eine Wellenleiterantenne. Das wenigstens eine Antennenelement ist wenigstens indirekt auf das Abdeckelement gedruckt. Vorzugsweise ist das wenigstens eine Antennenelement direkt auf das Abdeckelement gedruckt. Mit anderen Worten, das wenigstens eine Antennenelement ist vorzugsweise direkt am Abdeckelement befestigt. Es ist vorzugsweise keine zusätzliche Schicht oder Komponente zwischen dem wenigstens einen Antennenelement und dem Abdeckelement vorhanden. Das Antennenelement kann vorzugsweise nicht vom Abdeckelement ohne seine Zerstörung entfernt werden. Genauer weist das Abdeckelement eine Oberfläche auf, die als interne Oberfläche des Abdeckelements bezeichnet werden kann. Auf der internen Oberfläche ist das wenigstens eine Antennenelement vorzugsweise durch Drucken fixiert. Im Fall von insgesamt vier Sendeantennen und vier Empfangsantennen sind alle acht Antennenelemente als Planarantennen gestaltet und sind wenigstens indirekt auf das Abdeckelement gedruckt.
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Das wenigstens eine Antennenelement wird durch dreidimensionales Drucken gedruckt. Es wird aus einem Material gedruckt, das dazu ausgelegt ist, die elektromagnetischen Wellen zu leiten. Vorzugsweise wird das ganze wenigstens eine Antennenelement aus dem Material, das dazu ausgelegt ist, die elektromagnetischen Wellen zu leiten, das heißt dem leitfähigen Material, gedruckt. Das Material der Antenne ist daher irgendein Material, das elektromagnetische Wellen leiten kann. Wenn ein Substrat zusammen mit dem wenigstens einen Antennenelement gedruckt werden muss, weist das Material des Substrats vorzugsweise eine optimale Permittivität für das Strahlungsmuster der Antenne auf. Vorzugsweise ist das Material Metall. Alternativ oder zusätzlich ist das Material ein leitfähiger Kunststoff oder ein Kunststoff mit Metallgehalt. Das Drucken des wenigstens einen Antennenelements kann durch einen dreidimensionalen Drucker durchgeführt werden. Das durch den dreidimensionalen Drucker verwendete Druckmaterial ist das Material, das dazu ausgelegt ist, die elektromagnetischen Wellen zu leiten. Das ganze wenigstens eine gedruckte Antennenelement ist daher leitfähig.
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Es besteht kein Spalt zwischen dem wenigstens einen Antennenelement und dem Abdeckelement, wenn das wenigstens eine Antennenelement direkt auf das Abdeckelement gedruckt ist, da das Antennenelement direkt am Abdeckelement durch Drucken befestigt wird. Selbst wenn mehrere Antennenelemente vorhanden sind, sind sie alle direkt am Abdeckelement befestigt, so dass alle Antennenelemente mit dem Abdeckelement in direktem räumlichem Kontakt stehen. Folglich kann die Drucktechnik verwendet werden, um einen direkten Kontakt zwischen dem wenigstens einen Antennenelement und dem Abdeckelement herzustellen. Diese Gestaltung verringert die Verluste im Strahlungsmuster durch Vermeiden der Spalte innerhalb der Radarvorrichtung. Die Anordnung des wenigstens einen Antennenelements innerhalb der Radarvorrichtung wird daher optimiert.
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Die Radarvorrichtung ist vorzugsweise in einem Fahrzeug montiert. Das Fahrzeug kann mehrere Radarvorrichtungen aufweisen. Die mehreren Radarvorrichtungen können verschiedenen Teilen eines Umfeldes des Fahrzeugs, insbesondere einem Teil des Umfeldes benachbart zu wenigstens einem Teil eines Front-, Heck-, Seiten-, Oberseiten- und/oder Unterseitenbereichs des Fahrzeugs, zugewandt sein. Mehrere Radarvorrichtungen können beispielsweise demselben Teil des Umfeldes zugewandt sein.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das wenigstens eine Antennenelement eine Streifenleiterantenne, die elektronisch mit einer gedruckten Leiterplatte (PCB) verbunden ist. Das wenigstens eine Antennenelement ist daher vorzugsweise keine dreidimensionale Antenne wie zum Beispiel eine Wellenleiterantenne. Das wenigstens eine Antennenelement ist insbesondere eine Streifenleiterantenne. Die Streifenleiterantenne kann beispielsweise eine Patch-Antenne sein. Die Patch-Antenne weist typischerweise ein Streifenleiter-Patch sowie eine Streifenleiterzuleitung mit einem Anschluss auf, um die Patch-Antenne beispielsweise mit einem Schaltkreis der PCB zu verbinden. Die Streifenleiterantenne kann aus mehreren Patches in einer zweidimensionalen Matrix bestehen. Eine Streifenleiterantenne ist eine Planarantenne, die relativ leicht und schnell herzustellen ist, was sie zu einer geeigneten Wahl für das Antennenelement macht. Die planare Form der Planarantenne als wenigstens ein Antennenelement führt vorzugsweise zu einem direkten räumlichen Kontakt zwischen einer ganzen Oberfläche des Antennenelements und dem Abdeckelement, wenn das wenigstens eine Antennenelement direkt auf das Abdeckelement gedruckt ist.
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Eine weitere Ausführungsform beinhaltet, dass die PCB auf das wenigstens eine Antennenelement und/oder das Abdeckelement, insbesondere das Abdeckelement, das das wenigstens eine Antennenelement umgibt, gedruckt wird. Mit anderen Worten, es wird nicht nur das wenigstens eine Antennenelement auf das Abdeckelement gedruckt, sondern auch die PCB, das heißt ihr Substrat, kann beispielsweise direkt an dem wenigstens einen Antennenelement durch Drucken befestigt werden. Die PCB wird alternativ oder zusätzlich direkt auf das Abdeckelement gedruckt. Insbesondere wird sie direkt auf eine innere Oberfläche des Abdeckelements gedruckt, die nicht durch das wenigstens eine Antennenelement bedeckt ist. Daher ist die Radarvorrichtung besonders platzsparend, da sowohl das wenigstens eine Antennenelement als auch die PCB direkt aneinander und an dem Abdeckelement durch Drucken fixiert werden.
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Daneben beinhaltet eine Ausführungsform, dass alle elektronischen Komponenten der Radarvorrichtung elektronisch mit der PCB verbunden sind. Dies bedeutet, dass alle elektronischen Komponenten an der PCB angeordnet sind. Die elektronischen Komponenten können eine Steuereinheit, wie zum Beispiel eine elektronische Steuereinheit (ECU), ein Hochfrequenz- (HF) Frontend und/oder andere Komponenten beinhalten, die erforderlich sind, um die Radarvorrichtung zu betreiben. Die Steuereinheit beinhaltet vorzugsweise wenigstens einen Mikroprozessor und/oder Mikrocontroller. Die Steuereinheit ist vorzugsweise dazu eingerichtet, Daten, die gesendete und/oder empfangene elektromagnetische Wellen darstellen, die durch das wenigstens eine Antennenelement bereitgestellt werden, auszuwerten und zu analysieren. Die elektronischen Komponenten können als wenigstens ein Schaltkreis gestaltet sein, der an der PCB, vorzugsweise neben dem wenigstens einen Antennenelement, angeordnet ist. Mit anderen Worten, es kann eine vollständige Integration aller elektronischen Komponenten der Radarvorrichtung in die vorzugsweise gedruckte PCB bestehen, so dass eine besonders kleine Radarvorrichtung bereitgestellt wird. Die besonders kleine Radarvorrichtung weist nur das Abdeckelement mit dem wenigstens einen gedruckten Antennenelement und der vorzugsweise gedruckten PCB auf, wobei die PCB alle elektronischen Komponenten der Radarvorrichtung beinhaltet.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform ist wenigstens eine Steuereinheit der Radarvorrichtung von der PCB beabstandet angeordnet. In dieser Ausführungsform sind daher nicht alle elektronischen Komponenten der Radarvorrichtung direkt mit der PCB verbunden. Ein Verbindungselement verbindet die PCB mit dem wenigstens einen Antennenelement mit der Steuereinheit. Mit anderen Worten, das Verbindungselement verbindet die PCB, die an dem wenigstens einen Antennenelement befestigt ist, mit der Steuereinheit der Radarvorrichtung. Die Steuereinheit ist vorzugsweise die ECU. Dass die Steuereinheit von der PCB beabstandet angeordnet ist, bedeutet, dass die Steuereinheit räumlich von der PCB getrennt ist und nicht direkt an der PCB positioniert ist und daher nicht direkt elektronisch mit dieser verbunden ist.
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Das Verbindungselement stellt insbesondere eine Hochgeschwindigkeitsverbindung beispielsweise für die Datenübertragung zur Steuereinheit bereit, so dass die Datenverarbeitung durch die Steuereinheit durchführbar ist. Die übertragenen Daten werden durch das wenigstens eine Antennenelement gesammelt. Die Hochgeschwindigkeitsverbindung ist vorzugsweise eine verdrahtete Verbindung. Alternativ oder zusätzlich kann die Hochgeschwindigkeitsverbindung, die durch das Verbindungselement bereitgestellt wird, wenigstens teilweise eine drahtlose Verbindung sein. Die drahtlose Verbindung kann ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN), eine Bluetooth-Verbindung und/oder ein Mobildatennetzwerk sein. Das Mobildatennetzwerk basiert vorzugsweise auf einem Technologiestandard für zellulare Breitbandnetzwerke, wie zum Beispiel Long-Term-Evolution (LTE), Long-Term-Evolution-Advanced (LTE-A), fünfte Generation (5G) oder sechste Generation (6G). Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, die Daten, die gesendete und/oder empfangene elektromagnetische Wellen darstellen, die durch das wenigstens eine Antennenelement bereitgestellt werden, auszuwerten und zu analysieren.
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Alternativ oder zusätzlich zur Steuereinheit können andere elektronische Komponenten der Radarvorrichtung ebenso von der PCB beabstandet angeordnet sein. Die Radarvorrichtung weist vorzugsweise eine zweite PCB auf, die von der PCB, die auf das wenigstens eine Antennenelement gedruckt ist, beabstandet und daher räumlich getrennt positioniert ist, so dass beispielsweise das HF-Frontend oder andere elektronische Komponenten der Radarvorrichtung elektronisch mit der zweiten PCB verbunden sind. Daher ist es möglich, eine komplexere und größere Radarvorrichtung bereitzustellen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform beinhaltet, dass das Abdeckelement eine Radarkuppel der Radarvorrichtung ist. Dies bedeutet, dass in dieser Ausführungsform das wenigstens eine Antennenelement direkt auf die Radarkuppel gedruckt ist. Alternativ kann die Radarkuppel als Radom bezeichnet werden. Die Radarkuppel besteht immer aus einem Material, das den Durchlass von elektromagnetischen Wellen, das heißt in diesem Fall Funkwellen und Mikrowelle, durch dieses ermöglicht. Die Radarkuppel ist ein besonders nützliches Abdeckelement für die Radarvorrichtung, da das wenigstens eine Antennenelement dann in ein Gehäuse der Radarvorrichtung integriert werden kann, wobei das Gehäuse der Radarvorrichtung typischerweise die Radarkuppel auf wenigstens einer Seite des Gehäuses beinhaltet.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das Abdeckelement eine Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs. Vorzugsweise ist die Fahrzeugkomponente eine Front- und/oder Heckbereichskomponente des Fahrzeugs. Mit anderen Worten, die Fahrzeugkomponente ist vorzugsweise eine äußere Komponente des Fahrzeugs. Insbesondere ist das Abdeckelement ein Stoßfänger, ein Seitensiegel, eine Säule und/oder ein Beleuchtungskörper, beispielsweise ein Scheinwerfer und/oder eine Heckleuchte. Das Abdeckelement kann alternativ oder zusätzlich in eine Verkleidung des Fahrzeugs integriert sein. Eine Seite der Fahrzeugkomponente, auf die das wenigstens eine Antennenelement direkt gedruckt ist, ist vorzugsweise einem Innenraum des Fahrzeugs zugewandt, wenn die Fahrzeugkomponente in ihrer bevorzugten Montageposition im Fahrzeug positioniert ist. Es befindet sich keine Radarkuppel zwischen dem wenigstens einen Antennenelement und der Komponente des Fahrzeugs. Die Fahrzeugkomponente kann eine Blende des Fahrzeugs sein. Die Blende ist typischerweise ein weicher Bereich einer Front oder eines Hecks eines Fahrzeugs. Die Blende weist Komponenten auf, die an einem vorderen Ende, einem hinteren Ende, einer Seite, einer Unterseite und/oder einer Oberseite und daher in einem vorderen Bereich, einem hinteren Bereich, einem Seitenbereich, einem unteren Bereich und/oder einem oberen Bereich des Fahrzeugs angeordnet sind. Mit anderen Worten, das Abdeckelement ist vorzugsweise die Blende des Fahrzeugs. Die Fahrzeugkomponente kann eine dekorative Komponente sein, die zwischen der Radarvorrichtung und der Außenseite des Fahrzeugs positioniert ist. Die Fahrzeugkomponente kann aus Kunststoff und/oder Glas bestehen. Der Spalt zwischen der Radarkuppel und der Fahrzeugkomponente, das heißt der Fahrzeugkomponente, in der oder hinter der die Radarvorrichtung positioniert ist, sowie der Spalt zwischen dem wenigstens einen Antennenelement und der Radarkuppel wird vermieden, da die Radarkuppel durch die Fahrzeugkomponente als Abdeckelement der Radarvorrichtung ersetzt ist. Dies liegt daran, dass das wenigstens eine Antennenelement direkt auf die Fahrzeugkomponente, das heißt auf die Blende des Fahrzeugs, gedruckt ist. Daher tritt keine interne Reflexion von ausgesendeten oder empfangenen elektromagnetischen Wellen auf. Daher werden keine Verluste im Strahlungsmuster des wenigstens einen Antennenelements erwartet. Es bestehen auch keine Diskontinuitäten an den Kanten des Abdeckelements, da die ganze Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs das Abdeckelement darstellt, so dass mögliche Kantenstrukturen von dem wenigstens einen Antennenelement räumlich entfernt sind und folglich für das Strahlungsmuster nicht relevant sind.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Radarvorrichtung an einer Außenseite der Front- und/oder Heckbereichskomponente positioniert sein. Die Radarvorrichtung ist dann direkt dem Umfeld des Fahrzeugs zugewandt. Das wenigstens eine Antennenelement ist dann auf die Außenseite der Fahrzeugkomponente gedruckt. Genauer kann die PCB auf die Außenseite gedruckt sein und das wenigstens eine Antennenelement ist auf die PCB gedruckt. Mit anderen Worten, das wenigstens eine Antennenelement ist indirekt auf das Abdeckelement gedruckt, da die PCB vorzugsweise zwischen der Fahrzeugkomponente als Abdeckelement und dem wenigstens einen Antennenelement positioniert ist. Vorzugsweise ist wenigstens das wenigstens eine Antennenelement für eine bessere visuelle Integration in die Außenseite des Fahrzeugs und/oder für einen Schutz gegen Staub und Fluide wie zum Beispiel Wasser überlackiert.
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Im Fall der Integration in einen Beleuchtungskörper wie zum Beispiel den Scheinwerfer kann das Abdeckelement eine Frontabdeckung des Beleuchtungskörpers sein. Vorzugsweise ist die wenigstens eine Antenne auf einen Bereich der Frontabdeckung des Beleuchtungskörpers gedruckt, der nicht innerhalb eines Pfades von Licht liegt, das durch eine Lichtquelle des Beleuchtungskörpers ausgesendet wird. Dies bedeutet, dass die Radarvorrichtung vorzugsweise in einem Seitenbereich der Frontabdeckung des Beleuchtungskörpers, insbesondere des Scheinwerfers, positioniert ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Radarvorrichtung eine innere Radarvorrichtung sein, die innerhalb einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs angeordnet ist. Das Abdeckelement kann eine innere Komponente des Fahrzeugs als Fahrzeugkomponente, beispielsweise ein Halter eines Innenspiegels, eine Mittelkonsole und/oder eine Wandkomponente des Fahrzeugs, sein.
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Überdies beinhaltet eine Ausführungsform, dass das Abdeckelement eine Klebefolie ist. Die Klebefolie weist wenigstens eine Klebeoberfläche auf. Das Abdeckelement weist daher einen Klebeteil auf, der durch die Klebeoberfläche bereitgestellt ist. Das wenigstens eine Antennenelement ist indirekt auf die Klebefolie gedruckt. Vorzugsweise ist die PCB auf der Klebefolie angeordnet und das wenigstens eine Antennenelement ist auf die PCB gedruckt. Vorzugsweise ist die PCB auf eine erste Seite der Klebefolie gedruckt. Die wenigstens eine Klebeoberfläche umgibt wenigstens teilweise das wenigstens eine Antennenelement. Die wenigstens eine Klebeoberfläche umgibt folglich vorzugsweise wenigstens teilweise die PCB mit dem wenigstens einen Antennenelement. Die erste Seite der Klebefolie weist daher auch die wenigstens eine Klebeoberfläche auf. Die Klebeoberfläche kann ein Teil der ersten Seite sein. Die Klebeoberfläche kann beispielsweise eine Kante der ersten Seite der Klebefolie bedecken. Die wenigstens eine Klebeoberfläche ist in einer gleichen Richtung wie das wenigstens eine Antennenelement gewandt. Daher kann die Radarvorrichtung an die Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs durch Anordnen der Klebeoberfläche der Klebefolie an einem Teil der Fahrzeugkomponente geheftet oder geklebt werden. Vorzugsweise wird sie an eine Seite der Fahrzeugkomponente geheftet oder geklebt, die in das Fahrzeug hinein gewandt ist, was bedeutet, dass sie nicht an eine Außenseite des Fahrzeugs geheftet oder geklebt wird, die dem Umfeld des Fahrzeugs zugewandt ist. Wenn die Klebefolie an die Fahrzeugkomponente geheftet oder geklebt ist, steht das wenigstens eine Antennenelement mit der Fahrzeugkomponente in direktem Kontakt und alle elektromagnetischen Wellen, die durch das wenigstens eine Antennenelement gesendet und/oder empfangen werden, treten durch die Fahrzeugkomponente hindurch. Mit anderen Worten, das wenigstens eine Antennenelement ist indirekt auf ein aufkleberartiges Material gedruckt, das an die Blende, eine Blendenkomponente oder einen Teil der Blende des Fahrzeugs geklebt werden soll. Das aufkleberartige Material wird als Klebefolie bezeichnet. Die Radarvorrichtung ist daher besonders platzsparend. Außerdem ist sie in ihrer Positionierung innerhalb des Fahrzeugs flexibel, da sie an irgendeinen Teil des Fahrzeugs geheftet werden kann.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das Abdeckelement ebenso eine Klebefolie. Die Klebefolie weist wenigstens eine Klebeoberfläche auf. Das wenigstens eine Antennenelement ist indirekt auf die Klebefolie gedruckt. Vorzugsweise ist die PCB auf der Klebefolie angeordnet und das wenigstens eine Antennenelement ist auf die PCB gedruckt. Vorzugsweise ist die PCB auf die Klebefolie gedruckt. Daher ist das wenigstens eine Antennenelement nur indirekt auf die Klebefolie gedruckt. Die wenigstens eine Klebeoberfläche ist von dem wenigstens einen Antennenelement abgewandt. Mit anderen Worten, die PCB mit dem wenigstens einen Antennenelement ist vorzugsweise auf eine erste Seite der Klebefolie gedruckt, die zu einer zweiten Seite der Klebefolie entgegengesetzt ist, wobei die zweite Seite die wenigstens eine Klebeoberfläche aufweist. Die Klebeoberfläche kann ein Teil der zweiten Seite sein. Die Klebeoberfläche kann beispielsweise eine Kante der zweiten Seite der Klebefolie bedecken. Alternativ oder zusätzlich kann die Klebeoberfläche die ganze zweite Seite der Klebefolie bedecken. Daher kann die Radarvorrichtung an die Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs durch Anordnen der Klebeoberfläche der Klebefolie an einem Teil der Fahrzeugkomponente geheftet oder geklebt werden. Vorzugsweise wird sie an eine Seite der Fahrzeugkomponente geheftet oder geklebt, die der Außenseite des Fahrzeugs zugewandt ist, was bedeutet, dass sie vorzugsweise an eine Außenseite des Fahrzeugs geheftet oder geklebt wird, die dem Umfeld des Fahrzeugs zugewandt ist. Wenn die Klebefolie an die Fahrzeugkomponente geheftet oder geklebt ist, ist das wenigstens eine Antennenelement von der Fahrzeugkomponente direkt in Richtung des Umfeldes des Fahrzeugs abgewandt. Daher treten elektromagnetische Wellen, die durch das wenigstens eine Antennenelement gesendet und/oder empfangen werden, nicht durch die Fahrzeugkomponente hindurch. Vorzugsweise ist wenigstens das wenigstens eine Antennenelement für eine bessere visuelle Integration in die Außenseite des Fahrzeugs und/oder für den Schutz gegen Staub und Fluide wie zum Beispiel Wasser überlackiert. Mit anderen Worten, das wenigstens eine Antennenelement ist indirekt auf ein aufkleberartiges Material gedruckt, das an die Blende, eine Blendenkomponente oder einen Teil der Blende des Fahrzeugs geklebt werden soll. Das aufkleberartige Material wird als Klebefolie bezeichnet. Die Radarvorrichtung ist daher besonders platzsparend. Sie ist zusätzlich in ihrer Positionierung innerhalb des Fahrzeugs flexibel, da sie an irgendeinen Teil des Fahrzeugs geheftet werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die PCB auf die Klebefolie gedruckt und das wenigstens eine Antennenelement ist auf die PCB gedruckt. Dies führt zu den bevorzugten Ausführungsformen für die Klebefolie als Abdeckelement, wie vorstehend besch rieben.
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Ein anderer Aspekt der Erfindung befasst sich mit einem Fahrzeug. Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Personenkraftwagen, ein Lastwagen, ein Bus, ein Motorrad und/oder ein Moped, sein. Das Fahrzeug weist eine Radarvorrichtung, wie vorstehend beschrieben, auf. Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radarvorrichtung sowie eine Kombination von Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Radarvorrichtung sind ebenso Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur Herstellung einer Radarvorrichtung für ein Fahrzeug. Die Radarvorrichtung weist wenigstens ein Antennenelement und ein Abdeckelement auf, das dazu ausgelegt ist, elektromagnetische Wellen durch das Abdeckelement durchzulassen, wobei die elektromagnetischen Wellen durch das wenigstens eine Antennenelement ausgesendet und/oder empfangen werden. Das Verfahren beinhaltet das Drucken einer Planarantenne als das wenigstens eine Antennenelement auf das Abdeckelement durch dreidimensionales Drucken. Um das gedruckte Antennenelement bereitzustellen, wird ein Verfahren zum dreidimensionalen Drucken verwendet. Ein für das dreidimensionale Drucken verwendetes Druckmaterial ist ein Material, das dazu ausgelegt ist, die elektromagnetischen Wellen, das heißt die elektromagnetischen Wellen, die durch das wenigstens eine Antennenelement ausgesendet und/oder empfangen werden, zu leiten.
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Vorzugsweise wird ein dreidimensionaler Drucker verwendet, um das gedruckte wenigstens eine Antennenelement herzustellen. Vorzugsweise wird zuerst das Abdeckelement selbst hergestellt, beispielsweise durch Spritzgießen. Danach wird das wenigstens eine Antennenelement zum Abdeckelement hinzugefügt, indem es direkt oder indirekt auf dieses gedruckt wird. Wenn mehrere Antennenelemente vorhanden sind, werden sie vorzugsweise alle auf eine gemeinsame Seite des Abdeckelements durch dreidimensionales Drucken gedruckt. Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radarvorrichtung sowie eine Kombination der Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Radarvorrichtung sind gegebenenfalls ebenso Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet das Drucken des wenigstens einen Antennenelements aus Metall auf das Abdeckelement. Das für das Drucken des wenigstens einen Antennenelements verwendete leitfähige Material ist folglich Metall. Das Antennenelement ist daher keine Kunststoffantenne, sondern eine Metallantenne wie zum Beispiel eine Streifenleiterantenne, insbesondere eine Patch-Antenne. Daher wird Metall als Druckmaterial durch den dreidimensionalen Drucker verwendet, der für das dreidimensionale Drucken des wenigstens einen Antennenelements verwendet wird. Die ermöglicht die Integration eines besonders gut arbeitenden Antennenelements in die Radarvorrichtung.
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Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet das Beschichten des wenigstens einen Antennenelements, das auf das Abdeckelement gedruckt ist, mit einem Substrat durch dreidimensionales Drucken. Alternativ oder zusätzlich beinhaltet es das Beschichten des Abdeckelements, das das wenigstens eine Antennenelement umgibt, mit dem Substrat durch dreidimensionales Drucken. Das gedruckte Substrat bildet die PCB, mit der das wenigstens eine Antennenelement elektronisch verbunden ist. Beispielsweise wird nach dem ersten Drucken der Planarantenne aus Metall auf das Abdeckelement wenigstens eine Substratschicht auf das Abdeckelement direkt gedruckt, so dass die Substratschicht wenigstens das wenigstens eine Antennenelement bedeckt. Vorzugsweise wird das wenigstens eine Antennenelement vollständig mit dem Substrat bedeckt, um Schutz gegen Staub und Wasser bereitzustellen. Daher wird eine kontinuierliche und vollständige Funktionalität der Radarvorrichtung bereitgestellt, selbst wenn die Radarvorrichtung Staub und/oder Wasser ausgesetzt wird. Die relative Permittivität des Abdeckelements entspricht vorzugsweise einer typischen relativen Permittivität einer Radarkuppel.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Frontbereichs eines Fahrzeugs mit mehreren Radarvorrichtungen;
- 2 einen schematischen Querschnitt einer Radarvorrichtung;
- 3 einen schematischen Querschnitt einer Radarvorrichtung mit einer räumlich beabstandeten Steuereinheit;
- 4 einen schematischen Querschnitt einer Radarvorrichtung mit einer Klebefolie auf einer Innenseite einer Fahrzeugkomponente;
- 5 einen schematischen Querschnitt einer Radarvorrichtung mit einer Klebefolie auf einer Außenseite einer Fahrzeugkomponente; und
- 6 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Radarvorrichtung für ein Fahrzeug.
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1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einer Fahrzeugkomponente 2. Die Fahrzeugkomponente 2 ist beispielsweise eine Frontbereichskomponente des Fahrzeugs 1 wie zum Beispiel ein Stoßfänger 3, ein Scheinwerfer 4 oder ein Kühlergrill 5 des Fahrzeugs 1. Die Fahrzeugkomponente 2 kann eine Blende des Fahrzeugs 1 sein. In x-Richtung hinter dem Stoßfänger 3 und einer Frontabdeckung der Scheinwerfer 4 sind vier Radarvorrichtungen 6 positioniert. Die Radarvorrichtungen 6 sind daher nicht sichtbar, wenn auf eine Außenseite des Fahrzeugs 1 geblickt wird, wie in 1 gezeigt, da sie hinter einer Vorderseite des Stoßfängers 3 und/oder der Frontabdeckung des Scheinwerfers 4 positioniert sind. Es ist möglich, dass nur ein Paar von Radarvorrichtungen 6 von dem Fahrzeug 1 enthalten ist, so dass beispielsweise die zwei Radarvorrichtungen 6 hinter dem Stoßfänger 3 oder die zwei Radarvorrichtungen 6 hinter den Frontabdeckungen der zwei Scheinwerfer 4 ausreichen, um eine Radarüberwachung eines Umfeldes des Fahrzeugs 1 bereitzustellen. Vorzugsweise weist das Fahrzeug 1 zusätzlich oder alternativ wenigstens eine Radarvorrichtung 6 in einer Heck-, Seiten- und/oder Oberseitenbereichskomponente des Fahrzeugs 1 auf. Vorzugsweise sind die Radarvorrichtungen 6, die hinter der Frontabdeckung der Scheinwerfer 4 positioniert sind, außerhalb eines Pfades von Licht der Lichtquelle des Scheinwerfers 4 positioniert.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Radarvorrichtung 6 in Verkleidungen des Fahrzeugs 1 integriert sein. Typischerweise sind die Radarvorrichtungen 6 an äußeren Teilen in y-Richtung der Fahrzeugkomponente 2 angeordnet, so dass sie sich typischerweise in einem gekrümmten Bereich der Fahrzeugkomponente 2 befinden. Die Radarvorrichtung 6 kann in irgendeiner anderen Position in der Fahrzeugkomponente 2 des Fahrzeugs 1 positioniert sein. Die skizzierten Positionen sind nur Beispiele.
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Das Fahrzeug 1 weist auch einen Innenraum 7, das heißt eine Fahrgastzelle des Fahrzeugs 1, auf. Innerhalb des Innenraums 7 kann die Radarvorrichtung 6 alternativ oder zusätzlich angeordnet sein (nicht skizziert). Alternativ oder zusätzlich kann die Radarvorrichtung 6 in eine Heckbereichskomponente des Fahrzeugs 1, beispielsweise einen hinteren Stoßfänger 3 und/oder ein Rücklicht, integriert sein. Im Allgemeinen ist die Radarvorrichtung 6 in die Fahrzeugkomponente 2 des Fahrzeugs 1 integriert, die insbesondere eine äußere Komponente des Fahrzeugs 1 ist, spezieller ist es die Frontbereichskomponente und/oder die Heckbereichskomponente.
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2 zeigt die Radarvorrichtung 6. Die Radarvorrichtung 6 weist ein Abdeckelement 8 auf. Das Abdeckelement 8 ist dazu ausgelegt, elektromagnetische Wellen, die durch wenigstens ein Antennenelement 9 ausgesendet und/oder empfangen werden, durch das Abdeckelement 8 durchzulassen. Das Abdeckelement 8 kann eine Radarkuppel oder ein Radom der Radarvorrichtung 6 sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Abdeckelement 8 die Fahrzeugkomponente 2 des Fahrzeugs 1, insbesondere der Stoßfänger 3 und/oder eine Frontabdeckung des Scheinwerfers 4, sein. Die Frontabdeckung des Scheinwerfers 4 ist dem Umfeld des Fahrzeugs 1 zugewandt.
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Die Radarvorrichtung 6 weist ferner das wenigstens eine Antennenelement 9 auf. In diesem Beispiel sind vier Antennenelemente 9 skizziert. Die skizzierte Anzahl von Antennenelementen 9 ist nur ein Beispiel. Die Radarvorrichtung 6 kann mehr oder weniger Antennenelemente 9 aufweisen. Vorzugsweise weist die Radarvorrichtung 6 vier Sendeantennen als Antennenelement 9 sowie vier Empfangsantennen als Antennenelemente 9 auf. Das wenigstens eine Antennenelement 9 ist eine Planarantenne. Vorzugsweise ist die Planarantenne als wenigstens ein Antennenelement 9 eine Streifenleiterantenne, vorzugsweise eine Patch-Antenne. Das wenigstens eine Antennenelement 9 ist auf das Abdeckelement 8 durch dreidimensionales Drucken gedruckt. Aufgrund des Druckens einer Planarantenne als wenigstens ein Antennenelement 9 auf das Abdeckelement 8 steht das ganze wenigstens eine Antennenelement 9 mit dem Abdeckelement 8 in direktem Kontakt. Insbesondere besteht kein Spalt zwischen dem wenigstens einen Antennenelement 9 und dem Abdeckelement 8.
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Das wenigstens eine Antennenelement 9 ist mit einer gedruckten Leiterplatte (PCB) 10 elektronisch verbunden. Die PCB 10 kann ebenso auf die anderen Komponenten der Radarvorrichtung 6 gedruckt sein. Genauer ist die PCB 10 auf das wenigstens eine Antennenelement 9 gedruckt. Es ist auch möglich, dass die PCB 10 auf das Abdeckelement 8 gedruckt ist, das das wenigstens eine Antennenelement 9 umgibt, was bedeutet, dass sie auf einen Teil des Abdeckelements 8 gedruckt ist, der das wenigstens eine Antennenelement 9 umgibt. Ferner sind elektronische Komponenten 11 der Radarvorrichtung 6 mit der PCB 10 elektronisch verbunden, was bedeutet, dass sie vorzugsweise an der PCB 10 positioniert sind. In diesem Beispiel sind die elektronischen Komponenten 11 alle erforderlichen elektronischen Komponenten 11 der Radarvorrichtung 6, beispielsweise eine elektronische Steuereinheit (ECU) und ein Hochfrequenz- (HF) Frontend.
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3 zeigt eine Ausführungsform, in der die PCB 10 auf die Teile des Abdeckelements 8 gedruckt ist, die das wenigstens eine Antennenelement 9 umgeben. In dieser Ausführungsform bettet die PCB 10 wenigstens Teile der Antennenelemente 9 vollständig ein, so dass sie auch das wenigstens eine Antennenelement 9 beispielsweise gegen Wasser oder Staub schützt.
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3 zeigt ferner ein Verbindungselement 12. Das Verbindungselement 12 verbindet die PCB 10 zusammen mit dem wenigstens einen Antennenelement 9 mit einer Steuereinheit 13 der Radarvorrichtung 6. Dies bedeutet, dass wenigstens eine Steuereinheit 13 der Radarvorrichtung 6, die eine der elektronischen Komponenten 11 der Radarvorrichtung 6 ist, von der PCB 10 beabstandet angeordnet ist. Die Steuereinheit 13 ist beispielsweise die ECU. Das Verbindungselement 12 stellt vorzugsweise eine Hochgeschwindigkeitsverbindung für die Datenübertragung von dem wenigstens einen Antennenelement 9 zur Steuereinheit 13 bereit. Die Steuereinheit 13 beinhaltet vorzugsweise einen Mikrocontroller und/oder einen Mikroprozessor.
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4 zeigt eine andere Ausführungsform der Radarvorrichtung 6, wobei das Abdeckelement 8 eine Klebefolie 14 ist. Die Klebefolie 14 weist wenigstens eine Klebeoberfläche 15 auf. Die Klebeoberfläche 15 der Klebefolie 14 kann an die Fahrzeugkomponente 2, beispielsweise den Stoßfänger 3 und/oder die Frontabdeckung des Scheinwerfers 4, geheftet oder geklebt werden. Das wenigstens eine Antennenelement 9 ist indirekt auf die Klebefolie 14 gedruckt. Dies bedeutet, dass in diesem Beispiel die PCB 10 zwischen der Klebefolie 14 und dem wenigstens einen Antennenelement 9 angeordnet ist. Die PCB 10 ist hier auf eine erste Seite 16 der Klebefolie 14 gedruckt. Das wenigstens eine Antennenelement 9 ist dann auf die PCB 10 gedruckt. Die wenigstens eine Klebeoberfläche 15 umgibt wenigstens teilweise das wenigstens eine Antennenelement 9, was bedeutet, dass sie wenigstens teilweise die PCB 10 mit dem wenigstens einen Antennenelement 9 umgibt. Die erste Seite 16 der Klebefolie 14 weist daher auch die Klebeoberfläche 15 auf. Die Klebeoberfläche 15 bedeckt in diesem Beispiel Kanten der ersten Seite 16 der Klebefolie 14. Die Klebeoberfläche 15 ist in eine gleiche Richtung wie das wenigstens eine Antennenelement 9 gewandt. Eine zweite Seite 17 der Klebefolie 14, die zur ersten Seite 16 entgegengesetzt ist, weist vorzugsweise keine Klebeoberfläche 15 auf. Eine Außenseite des Fahrzeugs 1 mit der Fahrzeugkomponente 2 ist in 4 mit einem Kreuz 22 markiert.
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5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Radarvorrichtung 6, wobei das Abdeckelement 8 die Klebefolie 14 ist, die wenigstens eine Klebeoberfläche 15 aufweist. Die Klebeoberfläche 15 der Klebefolie 14 kann an die Fahrzeugkomponente 2, beispielsweise den Stoßfänger 3 und/oder die Frontabdeckung des Scheinwerfers 4, geheftet oder geklebt werden. In dieser Ausführungsform ist jedoch die Radarvorrichtung 6 an einer Außenseite der Fahrzeugkomponente 2 positioniert. Die Klebefolie 14 ist daher der Außenseite des Fahrzeugs 1 mit der Fahrzeugkomponente 2 zugewandt, wobei die Außenseite in 5 mit dem Kreuz 22 markiert ist. Hier ist die PCB 10 auf der ersten Seite 16 der Klebefolie 14 angeordnet, genauer ist sie auf die erste Seite 16 gedruckt, und das wenigstens eine Antennenelement 9 ist auf die PCB 10 gedruckt. Die wenigstens eine Klebeoberfläche 15 ist von dem wenigstens einen Antennenelement 9 abgewandt. Die zweite Seite 17 der Klebefolie 14 weist daher die wenigstens eine Klebeoberfläche 15 auf. Die ganze zweite Seite 17 oder nur ein Teil der zweiten Seite 17 kann die Klebeoberfläche 15 sein. Das wenigstens eine Antennenelement ist mit einer Schicht aus Lack 23 für eine bessere visuelle Integration in das Fahrzeug 1 und/oder für den Schutz gegen Staub und Fluide wie zum Beispiel Wasser überlackiert. Hier bedeckt die Schicht aus Lack 23 auch eine Kante der PCB 10 und Kanten der ersten Seite 16.
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6 zeigt ein Verfahren zur Herstellung der beschriebenen Radarvorrichtung 6 für das Fahrzeug 1. In einem ersten Schritt S1 wird wenigstens eine Planarantenne als wenigstens ein Antennenelement 9 auf das Abdeckelement 8 durch dreidimensionales Drucken gedruckt. Das wenigstens eine Antennenelement 9 wird aus einem Material gedruckt, das dazu ausgelegt ist, elektromagnetische Wellen zu leiten, die durch das wenigstens eine Antennenelement 9 ausgesendet oder empfangen werden. Hier wird es aus Metall 20 gedruckt. Das wenigstens eine Antennenelement wird in diesem Beispiel direkt auf das Abdeckelement 8 gedruckt. Hier ist außerdem skizziert, dass die Planarantenne vorzugsweise wenigstens ein Streifenleiter-Patch 18 mit einer Streifenleiterzuleitung 19 aufweist, um beispielsweise die elektronische Verbindung zwischen dem wenigstens einen Antennenelement 9 und der PCB 10 bereitzustellen. In Schritt S1 wird jedoch die PCB 10 noch nicht auf die Radarvorrichtung 6 gedruckt.
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In einem Schritt S2 wird das wenigstens eine Antennenelement 9, das auf das Abdeckelement 8 gedruckt ist, durch dreidimensionales Drucken mit einem Substrat 21 beschichtet. Das Substrat 21 bildet die PCB 10, mit der das wenigstens eine Antennenelement 9 elektronisch verbunden wird. Das wenigstens eine Antennenelement 9, das hier zwischen der PCB 10 und dem darunterliegenden Abdeckelement 8 positioniert ist, ist mit gestrichelten Linien skizziert, da es vollständig durch die PCB 10 bedeckt ist. Teile des Abdeckelements 8, die das wenigstens eine Antennenelement 9 umgeben, können ebenso mit dem Substrat 21 beschichtet werden, wie beispielsweise in 3 und 4 gezeigt.
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Falls das Abdeckelement 8 die Klebefolie 14 ist, wird das wenigstens eine Antennenelement 9 indirekt auf das Abdeckelement 8 gedruckt, da die PCB 10 zuerst auf das Abdeckelement 8 gedruckt wird und auf die PCB 10 das wenigstens eine Antennenelement 9 gedruckt wird (hier nicht skizziert).
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Zusammengefasst wurde eine dreidimensional gedruckte Patch-Antenne auf der Radarkuppel oder dem Stoßfänger 3 für eine Strahlung mit minimalem Verlust offenbart. Ein Kraftfahrzeugradarsensor, das heißt die Radarvorrichtung 6, wurde beschrieben, in dem Schichten aus Metall 20 und Substrat der Radarantenne mit dem wenigstens einen Antennenelement 9 sowie der PCB 10 direkt in ein Fahrzeugteil integriert sind. Sie sind direkt in das Abdeckelement 8, beispielsweise die Radarkuppel oder die Fahrzeugkomponente 2 oder eine Heckbereichskomponente, integriert. Alternativ oder zusätzlich können sie auf eine aufkleberartige Schicht gedruckt sein, die durch die Klebefolie 14 dargestellt ist. Beides wird durch das Verfahren zum dreidimensionalen Drucken durchgeführt. Dies kann auch für eine Scheinwerferintegration verwendet werden.
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Für Streifenleiter/PCB/Patch-Antennen, das heißt die beschriebene Planarantenne als wenigstens ein Antennenelement 9, besteht die Lösung darin, die Schichten aus Metall 20 und Substrat 21, wie zum Beispiel die PCB 10, auf das Abdeckelement 8 dreidimensional zu drucken. Das Abdeckelement 8 kann eine Radarkuppel oder ein Radom oder direkt die Blende, das heißt die Fahrzeugkomponente 2 und/oder die Heckbereichskomponente, sein. Es kann auch auf ein aufkleberartiges Material gedruckt werden, das an die Blende geklebt werden soll, wie zum Beispiel die Klebefolie 14, die an die Fahrzeugkomponente 2 geheftet werden soll. Das Drucken der Antennen, das heißt des Antennenelements 9, direkt auf die Fahrzeugkomponente 2 beseitigt wenigstens eine der verschiedenen Barrierenstufen, auf die das Radarsignal trifft. Dies stellt eine Zeiteinsparung in der Integrationsstufe bereit, da die Radarvorrichtung direkt angefügt wird, wobei das Antennenelement 9 auf das Abdeckelement 8 gedruckt wird. Dies ermöglicht auch eine große Genauigkeit bei der Herstellung aufgrund von weniger manueller Arbeit.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2021/0194115 A1 [0004]
