DE19703095C1 - Gehäuse oder Gehäuseteil für eine Mikrowellen-Sende- und/oder Empfangseinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug-Radarsystem - Google Patents
Gehäuse oder Gehäuseteil für eine Mikrowellen-Sende- und/oder Empfangseinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug-RadarsystemInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse oder Gehäuse
teil für eine Mikrowellen-Sende- und/oder Empfangseinrich
tung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug-Radarsystem.
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.
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.
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 (7)
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.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |