DE19703095C1

DE19703095C1 - Gehäuse oder Gehäuseteil für eine Mikrowellen-Sende- und/oder Empfangseinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug-Radarsystem

Info

Publication number: DE19703095C1
Application number: DE19703095A
Authority: DE
Inventors: Ewald Schmidt; Juergen Zeiher; Bernhard Lucas; Dirk Langenhan
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-01-29
Filing date: 1997-01-29
Publication date: 1998-06-04
Anticipated expiration: 2017-01-30

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse oder Gehäuse teil für eine Mikrowellen-Sende- und/oder Empfangseinrich tung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug-Radarsystem.

Stand der Technik

Eine Verwendung von Radarsystemen in oder an Kraftfahr zeugen, beispielsweise zur Detektion vorausfahrender Fahr zeuge, ist seit längerem bekannt. So ist beispielsweise in der DE 44 12 770 A1 ein Kraftfahrzeug-Abstandswarnradar mit einer Mikrowellen-Linsenantennenanordnung beschrieben. Gemäß dieser Beschreibung ist das Abstandsradar in einem quader förmigen, aus Metallblech bestehenden Gehäuse untergebracht, welches nach vorne hin offen ist und dort mit einer dielek trischen Linse witterungsfest abgedeckt ist. Die dielektri sche Linse ist für elektromagnetische Wellen durchlässig und besteht zum Beispiel aus Polystyrol. Sie kann zum Beispiel durch Schnappverschlüsse als Deckel auf das Gehäuse aufge setzt werden. Außerdem erkennt man, daß die Linse mittels einer Dichtung so auf dem Gehäuse aufliegt, daß eine witte rungsfeste Abdeckung gegeben ist. Ist die dielektrische Linse jedoch beispielsweise durch einen Steinschlag beschä digt, können Schmutz und Feuchtigkeit in das Gehäuseinnere eindringen. In dem Gehäuse sind ein Elektronikblock, ein ASIC-Baustein und ein MMIC untergebracht. Diese sowie die Zuführungsleitungen zu ihnen sind durch einen metallisierten Verguß geschützt und abgeschirmt. Der metallisierte Verguß hat jedoch den Nachteil, daß die entsprechenden Bauelemente nicht mehr, beispielsweise für Service- oder Reparatur zwecke, zugänglich sind. Umgekehrt können Bauelemente, die für solche Zwecke zugänglich bleiben müssen, nicht durch einen solchen Verguß geschützt werden. Auch sind die Speise elemente des Radarsystems nicht durch den metallisierten Verguß vor eindringender Feuchtigkeit und Schmutz geschützt.

In "Antenne für Millimeterwellen-Nahbereichssensor" von Bernhard Huder, veröffentlicht auf der ITG-Fachtagung Antennen vom 12. bis 15. April 1994 sowie im ITG-Fachbericht 128 ist ebenfalls ein Kraftfahrzeug-Radarsystem beschrieben. Danach ist ein Sende-/Empfangsteil in einem hermetisch dichten Gehäuse untergebracht. Ein Leitungsübergang von Mikrostreifenleitung auf Hohlleiter, der hermetisch dicht ausgeführt werden kann, dient zur Ein- bzw. Auskopplung elektromagnetischer Wellen in das bzw. aus dem hermetisch dichten Gehäuse. Der Hohlleiter bildet ein Speisesystem für die Antenne des Radarsystems. Das hermetisch dichte Gehäuse mitsamt dem Speisesystem ist in einem Gerätegehäuse unter gebracht. Dieses wiederum besteht aus einem Aluminium zylinder, in dessen vorderer Öffnung eine dielektrische Linse an ihrem Rand spritzwassergeschützt eingeklebt ist.

Nachteil bei diesem Radarsystem ist, daß die dielektrische Linse hier nur mit einem verhältnismäßig hohem Aufwand aus getauscht werden kann. Dies wiederum ist jedoch insbesondere bei einem Kraftfahrzeug-Radarsystem notwendig, wenn die dielektrische Linse beispielsweise durch Steinschlag beschä digt worden ist. Außerdem ist auch hier zwar das Sende-/ Empfangsteil, nicht jedoch das Speisesystem vor Schmutz und Feuchtigkeit geschützt, die bei einer beschädigten Linse in das Gerätegehäuse eindringen können.

Aus der DE 43 15 847 A1 ist es beispielsweise bekannt, daß ein Substrat, welches in einer flächenhaften Ausdehnung auch mit einer Gehäusewand vergleichbar sein kann, für elektromagnetische Wellen durchlässig ist.

Aufgabe, Lösung und Vorteile der Erfindung

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gehäuse oder Gehäuseteil für eine Mikrowellen-Sende- und/ oder Empfangseinrichtung vorzuschlagen, das so beschaffen ist, daß einerseits trotz Beschädigungen an einem außen liegenden dielektrischen Körper, vorzugsweise einer Anten nenlinse, keine Feuchtigkeit ins Gerät eindringen kann und bei dem andererseits ein beschädigter dielektrischer Körper einfach und kostengünstig austauschbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Gehäuse oder Gehäuseteil für eine Mikrowellen-Sende- und/ oder Empfangseinrichtung Mittel aufweist, um einen dielek trischen Körper, vorzugsweise eine dielektrische Linse an diesem Gehäuse oder Gehäuseteil zerstörungsfrei wieder lösbar zu befestigen und daß das Gehäuse oder Gehäuseteil außerdem an oder unterhalb der Stelle, an der der dielektri sche Körper befestigbar ist, eine Gehäusewand aufweist, die den dielektrischen Körper dann, wenn er an dem Gehäuse oder Gehäuseteil befestigt ist, von einem Innenraum, den das Gehäuse oder Gehäuseteil ausbildet, trennt.

Bevorzugterweise ist der dielektrische Körper mittels einer Schnapp-, Schraub-, Bajonett- oder Steckverbindung an dem Gehäuse oder Gehäuseteil befestigbar. Außerdem besteht die genannte Gehäusewand bevorzugt aus einem Material wie beispielsweise Polyamid, das für elektromagnetische Wellen leicht durchlässig ist. Vorzugsweise beträgt die Dicke der genannten Gehäusewand maximal ein Viertel der Wellenlänge λ der jeweils verwendeten Mikrowelle. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Ausfüh rungsbeispielen sowie den untergeordneten Ansprüchen.

Vorteil des erfindungsgemäßen Gehäuses oder Gehäuseteils und ebenso eines Radarsystems mit einem erfindungsgemäßen Ge häuse oder Gehäuseteil ist, daß in dem Gehäuse untergebrach te Bauelemente jederzeit vor Feuchtigkeit und Verschmutzung geschützt sind. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn ein dielektrischer Körper, insbesondere eine dielektrische Linse, die dann als fokussierendes Mittel dient, beispiels weise durch Steinschlag beschädigt oder zerstört ist. Gleichzeitig kann durch die erfindungsgemäße Kombination der Merkmale ein beschädigter dielektrischer Körper sehr leicht, schnell und kostengünstig ausgetauscht werden. Weiterhin kann bei der Befestigung des dielektrischen Körpers oder der dielektrischen Linse an dem erfindungsgemäßen Gehäuse oder Gehäuseteil auf zusätzliche Dichtungen oder Dichtmaßnahmen verzichtet werden. Ein erfindungsgemäßes Gehäuse oder Gehäuseteil bzw. ein entsprechendes Radarsystem besitzt somit den Vorteil, deutlich niedrigerer Wartungs- und Reparaturkosten im Vergleich zu den bisher bekannten Lösungen.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1a bis e verschiedene Schnittzeichnungen eines erfindungsgemäßen Gehäuseteil,

Fig. 2a und b perspektivische Darstellungen eines erfindungsgemäßen Gehäuseteils und

Fig. 3 einen Querschnitt eines Radarsystems mit einem erfindungsgemäßen Gehäuse.

Fig. 1a bis e zeigt ein erfindungsgemäßes Gehäuseteil 10 in verschiedenen Seiten bzw. Querschnittsansichten. Das Gehäuseteil 10 bildet einen Deckel für ein hier nicht darge stelltes Gehäuseunterteil, in dem beispielsweise hier eben falls nicht dargestellte Elektronikschaltungen untergebracht sind. Fig. 1a zeigt einen seitlichen Querschnitt des Gehäuseteils 10. Es besitzt, wie aus den nachfolgenden Figuren noch deutlicher ersichtlich, an seiner Oberseite eine U-förmig umlaufende, in dieser Ansicht nach links offene Kante 12, die zusammen mit dem Gehäuseteil 10 eine ebenfalls U-förmig umlaufende Nut 19 ausbildet. In diese Nut 19 greift ein Flansch 15 einer in diesem Fall gestuft aus geführten Antennenlinse 11. An ihrer linken Seite, das heißt an der offenen Seite der U-förmig umlaufenden Kante 12 wird die Antennenlinse 11 durch ein Schnappelement 13 fixiert. Unterhalb der Antennenlinse 11 befindet sich eine erfin dungsgemäße Gehäusewand 14. Sie trennt die Antennenlinse 11 von einem Innenraum, den das Gehäuseteil 10 gemeinsam mit dem nicht dargestellten Gehäuseunterteil bildet. In die Gehäusewand 14 ist ein Kontaktstift 16 eingelassen, an den gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung eine Leiterstruktur 17 zur Beheizung der Antennenlinse oder allgemeiner des dielektrischen Körpers angeschlossen werden kann.

Fig. 1b zeigt der ISO-Norm entsprechend eine Draufsicht auf das Gehäuseteil 10 mit der Antennenlinse 11. Zu sehen ist die U-förmig umlaufende Kante 12, die entsprechend der Fig. 1a, die ebenfalls U-förmig umlaufende Nut 19 ausbildet. Außerdem ist das Schnappelement 13 zu erkennen, das die Antennenlinse 11 mit ihrem Flansch 15 in der Nut 19 fest hält. Mit 17 ist die in die Antennenlinse eingebrachte Leiterstruktur skizziert, die entsprechend einer vorteil haften Ausgestaltung der Antennenlinse zur Beheizung genutzt werden kann.

Fig. 1c zeigt die seitliche Ansicht des Gehäuseteils 10 mit der Antennenlinse 11 sowie der U-förmig umlaufenden Kante 12 und der ebenfalls U-förmig umlaufenden Nut 19. Fig. 1d zeigt die Unterseite des Gehäuseteils 10. Neben den schon bekannten Elementen ist hier noch einmal die Leitungs struktur 17 zu sehen, die über eine auf der Antennenlinse 11 aufgebrachte Kontaktfläche 18 mit dem genannten Kontaktstift 16 in Verbindung steht. Fig. 1e zeigt entsprechend der ISO-Norm eine weitere Seitenansicht des Gehäuseteils 10. Zu erkennen sind wiederum die Antennenlinse 11, die Kante 12 sowie das Schnappelement 13.

Fig. 2a zeigt eine perspektivische Draufsicht auf das Gehäuseteil 10. Zu erkennen ist wiederum die Antennenlinse 11, die durch die U-förmig umlaufende Kante 12 und das Schnappelement 13 gehalten wird. Wie aus dieser Darstellung zu ersehen ist, läßt sich eine gegebenenfalls beschädigte Antennenlinse 11 auf einfache Weise auswechseln, indem das Schnappelement 13 heruntergedrückt wird und die Linse zur offenen Seite der U-förmig umlaufenden Kante 12 heraus geschoben wird. Umgekehrt läßt sich eine neue Antennenlinse 11 durch einfaches Überdrücken des Schnappelements 13 in die Nut 19 der umlaufenden Kante 12 einführen. Fig. 2b zeigt eine perspektivische Ansicht des Gehäuseteils 10 von unten. Zu erkennen ist die erfindungsgemäße Gehäusewand 14, die eine in dieser Ansicht nicht sichtbare Antennenlinse 11 von einem Innenraum, den das Gehäuseteil 10 ausbildet, trennt. Ebenfalls zu erkennen sind die Kontaktstifte 16, die in die Gehäusewand 14 eingelassen sind und als Anschlußkontakte für die oben erwähnte Leiterstruktur 17 zur Beheizung der Antennenlinse 11 dienen.

Fig. 3 zeigt den Querschnitt eines Radar systems, welches in ein erfindungsgemäßes Gehäuse eingebaut ist. Letzteres besteht aus dem zuvor beschriebenen Gehäuse teil 10 sowie einem Gehäuseunterteil 19. Die beiden Gehäuse teile 10 und 19 sind durch eine übliche, allgemein bekannte Konstruktion miteinander verbunden, wobei eine Dichtung 24 dafür sorgt, daß das Gehäuse insgesamt gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz geschützt ist. Innerhalb des Gehäuses befinden sich, hier nur beispielhaft skizziert, ein Bauelementeträger 23, auf dem einzelne Bauelemente 22 sowie ein Antennenspeiseelement 20 angeordnet sind.

Claims

1. Gehäuse oder Gehäuseteil für eine Mikrowellen-Sende- und/oder Empfangseinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug-Radarsystem, mit Mitteln (12, 13), um einen dielektrischen Körper (11), vorzugsweise eine dielektrische Linse, an diesem Gehäuse oder Gehäuseteil (10) zerstörungsfrei wieder lösbar zu befestigen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse oder Gehäuseteil an oder unterhalb der Stelle, an der der dielektrische Körper befestigbar ist, eine Gehäusewand (14) aufweist, die den dielektrischen Körper dann, wenn er an dem Gehäuse oder Gehäuseteil befestigt ist, von einem Innenraum, den das Gehäuse oder Gehäuseteil ausbildet, trennt.

2. Gehäuse oder Gehäuseteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Körper mittels einer Schnapp-, Schraub-, Bajonett- oder Steckverbindung an dem Gehäuse oder Gehäuseteil befestigbar ist.

3. Gehäuse oder Gehäuseteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Gehäusewand aus einem Material besteht, das für elektromagnetische Wellen durchlässig ist.

4. Gehäuse oder Gehäuseteil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der genannten Gehäusewand maximal ein Viertel der Wellenlänge λ der verwendeten Mikrowelle beträgt.

5. Gehäuse oder Gehäuseteil nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse oder Gehäuseteil mindestens eine Nut (12) aufweist, in die ein Flansch (15) des dielektrischen Körpers einschiebbar ist.

6. Gehäuse oder Gehäuseteil nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse oder Gehäuseteil im Bereich der genannten Gehäusewand elektrisch wirksame, durch die Gehäusewand hindurch geführte Kontaktstifte (16) aufweist.

7. Verwendung eines Gehäuses oder Gehäuseteils gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zur Aufnahme wenigstens eines Antennen speiseelements (20) eines Kraftfahrzeug-Radarsystems mit einer Antennenanordnung bestehend aus dem mindestens einen Antennen speiseelement (20) und mindestens einem fokussierenden Mittel.