EP1121726A1 - Mehrstrahliger radarsensor mit einer halterung für ein polyrod - Google Patents

Mehrstrahliger radarsensor mit einer halterung für ein polyrod

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EP1121726A1
EP1121726A1 EP00954348A EP00954348A EP1121726A1 EP 1121726 A1 EP1121726 A1 EP 1121726A1 EP 00954348 A EP00954348 A EP 00954348A EP 00954348 A EP00954348 A EP 00954348A EP 1121726 A1 EP1121726 A1 EP 1121726A1
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EP
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radar sensor
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spacer
sensor according
polyrods
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Hermann Mayer
Bernhard Lucas
Thomas Beez
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Robert Bosch GmbH
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns

Definitions

  • Multi-beam radar sensor with a holder for a polyrod
  • the invention is based on a multi-beam radar sensor with a holder for a polyrod (prefocusing body or also called stem radiator) according to the preamble of the main claim.
  • Radar sensors in which polyrods are used for pre-focusing are, for example, from the
  • WO 97/02496 known.
  • an FMCW radar sensor for a vehicle for the detection of objects is proposed, in which, for example, three transmission / reception elements are applied to a lateral structure of a microwave stripline. In the ray path is in front of everyone
  • a dielectric stem radiator (Polyrod) is also attached to the antenna element in order to achieve better illumination of the dielectric lens and thus to achieve a pre-focusing.
  • DE 197 10 811-AI discloses a device for directional radiation and / or recording of electromagnetic waves.
  • This device consists of at least one antenna element, a dielectric lens and a dielectric body (polyrod) which is arranged between the antenna element and the dielectric lens.
  • This dielectric body serves to avoid overexposure to the dielectric lens and to pre-focus the electromagnetic waves radiated or received by the antenna element.
  • the dielectric body is expanded over a large area and is preferably cup-shaped. In this case too, an insufficient decoupling of the electromagnetic waves can be assumed, as for everyone
  • Antenna elements of the same dielectric body is used.
  • FIG. 1 shows a cross section of a spacer for a polyrod and FIG. 2 shows a view from below.
  • FIG. 1 contains only the elements that a holder 4 according to the invention for the polyrods 3 represents.
  • the other elements of the radar sensor are well known and need not be explained in more detail.
  • a microwave guide structure 2 is shown on a base plate 1, over which three approximately conical polyrods 3 are arranged.
  • the holder 4 is designed in such a way that the polyrods 3, which are firmly connected to a back part 4a of the holder 4, are arranged exactly above the transmitting / receiving elements of the microwave waveguide structure 2 (not shown in FIG. 1).
  • the distance a between the surface of the microwave guide structure 2 and the microwave guide structure 2 is shown on a base plate 1, over which three approximately conical polyrods 3 are arranged.
  • the holder 4 is designed in such a way that the polyrods 3, which are firmly connected to a back part 4a of the holder 4, are arranged exactly above the transmitting / receiving elements of the microwave waveguide structure 2 (not shown in FIG. 1).
  • a spacer 5 is provided, which is arranged on the underside of the bridge part 4a at a suitable location. Since the polyrods 3 are firmly connected to the bridge part 4a and, moreover, the bridge part 4a is designed to be relatively solid in order to prevent the polyrods 3 from moving relative to one another, resilient regions 4c are provided between the posts 4b and the bridge part 4a.
  • the posts 4b are dimensioned with respect to the length of the base plate 1 such that the spacer 5 is pressed against the base plate via the resilient areas 4c and the bridge part 4a, for example.
  • the pressure is dimensioned so that the exact maintenance of the distance a is guaranteed even under unfavorable operating conditions such as vibration, shock or shock.
  • a further improvement of the subject matter of the invention is that one or more further spacers 5 can be provided at suitable points, as can be seen in FIG. It is envisaged to insert the spacer 5 into the construction either by introducing a suitable material. Alternatively, the spacer 5 can be shaped by embossing or, in the case of plastics, by casting, flow or pressing. A dielectric material is preferably used for the holder 4, which favors a reduction in the mutual coupling of adjacent polyrods 3 compared to the material of the polyrods 3.
  • Figure 2 shows a view from below.
  • the polyrods 3 are guided through bores 6 which are arranged in a row. Rotated preferably 90 ° to this, two cylindrical spacers 5 are arranged.
  • the shape of the spacers 5 can be chosen as desired under the given boundary conditions. For example, it can also be designed in a ring around the polyrods 3.

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Abstract

Erfindungsgemäss wird ein mehrstrahliger Radarsensor vorgeschlagen, bei dem eine federnd ausgebildete Halterung für Polyrods in Verbindung mit einem Abstandshalter die Polyrods in einem vorgegebenen Abstand, vorzugsweise im Bereich zwischen 0 mm und 0,2 mm festhält. Die Pfosten (4b) der Halterung (4) sind derart ausgebildet, dass ständig eine Federkraft den Abstandshalter (5) gegen die Grundplatte (1) drückt. Die Federkraft ist dabei so gewählt, dass auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen wie Vibration, Schock und Schlag, die Einhaltung des vorgegebenen Abstands a gewährleistet ist.

Description

Mehrstrahliger Radarsensor mit einer Halterung für ein Polyrod
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem mehrstrahligen Radarsensor mit einer Halterung für ein Polyrod (Vorfokussierkörper oder auch Stielstrahler genannt) nach der Gattung des Hauptanspruchs . Radarsensoren, bei denen zur Vorfokussierung Polyrods verwendet werden, sind beispielsweise aus der
WO 97/02496 bekannt. Hier wird ein FMCW-Radarsensor für ein Fahrzeug zur Detektion von Objekten vorgeschlagen, bei dem beispielsweise drei Sende-/Empfangselemente auf einer lateralen Struktur eines Mikrowellenstreifenleiters aufgebracht sind. Im Strahlengang ist vor jedem
Antennenelement zusätzlich ein dielektrischer Stielstrahler (Polyrod) angebracht, um eine bessere Ausleuchtung der dielektrischen Linse und somit eine Vorfokussierung zu erreichen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß eine einwandfreie Funktion des Stilstrahlers nur dann gewährleistet ist, wenn diese exakt positioniert sind. Selbst kleine Abweichung von der idealen Position bewirken eine Überstrahlung der Linse oder eine Kopplung mit benachbarten Polyrods . Aus der DE 197 10 811-AI ist eine Vorrichtung zum gerichteten Abstrahlen und/oder Aufnehmen elektromagnetischer Wellen bekannt. Diese Vorrichtung besteht aus mindestens einem Antennenelement, einer dielektrischen Linse und einem dielektrischen Körper (Polyrod) , der zwischen dem Antennenelement und der dielektrischen Linse angeordnet ist. Dieser dielektrische Körper dient zur Vermeidung der Überstrahlung der dielektrischen Linse und zur Vorfokussierung der von dem Antennenelemtent abgestrahlten bzw. aufgenommenen elektromagnetischen Wellen. Zur Vereinfachung der erforderlichen exakten Justage ist der dielektrische Körper flächig ausgedehnt und vorzugsweise topfförmig ausgebildet. Auch in diesem Fall ist eine ungenügende Entkopplung der elektromagnetischen Wellen anzunehmen, da für alle
Antennenelemente der gleiche dielektrische Körper verwendet wird.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert . Figur 1 zeigt einen Querschnitt eines Abstandshalters für ein Polyrod und Figur 2 zeigt eine Ansicht von unten.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Figur 1 enthält aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich die Elemente, die eine erfindungsgemäße Halterung 4 für die Polyrods 3 darstellt. Die weiteren Elemente des Radarsensors sind hinreichend bekannt und müssen nicht näher erläutert werden. Wie in der Querschnittszeichnung der Figur 1 dargestellt ist, ist auf einer Grundplatte 1 eine Mikrowellenleiterstruktur 2 dargestellt, über die drei etwa kegelförmige Polyrods 3 angeordnet sind. Die Halterung 4 ist dabei so ausgebildet, daß die Polyrods 3, die mit einem Bückenteil 4a der Halterung 4 fest verbunden sind, exakt über dem Sende- /Emfangselementen der Mirkowellenleiter-Struktur 2 angeordnet sind (in Figur 1 nicht dargestellt) . Erfindungsgemäß ist vorgesehen, den Abstand a zwischen der Oberfläche der Mikrowellenleiter-Struktur 2 und der
Unterseite der Polyrods 3 in einem Bereich zwischen 0 mm und 0 , 2 mm festzulegen. Eine Änderung des Abstands a, auch außerhalb des vorgegebenen Bereichs, ist im Einzelfall ebenfalls vornehmbar.
Um den Abstand a einzuhalten, ist ein Abstandshalter 5 vorgesehen, der an der Unterseite des Brückenteils 4a an einer geeigneten Stelle angeordnet ist. Da die Polyrods 3 mit dem Brückenteil 4a fest verbunden sind und darüber hinaus das Brückenteil 4a relativ massiv ausgestaltet ist, um eine gegenseitige Relativbewegung der Polyrods 3 zu verhindern, sind zwischen den Pfosten 4b und dem Brückenteil 4a federnde Bereiche 4c vorgesehen. Die Pfosten 4b sind gegenüber der Grundplatte 1 in ihrer Länge so bemessen, daß der Abstandshalter 5 über die federnden Bereiche 4c und dem Brückenteil 4a beispielsweise gegen die Grundplatte gedrückt wird. Der Druck ist dabei so bemessen, daß auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen wie Vibration, Schock oder Stoß die genaue Einhaltung des Abstands a gewährleistet ist.
Eine weitere Verbesserung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß an geeigneten Stellen, wie der Figur 2 entnehmbar ist, ein oder mehrere weitere Abstandshalter 5 vorsehbar sind. Es ist vorgesehen, dem Abstandshalter 5 entweder durch Einbringen eines geeigneten Materials in die Konstruktion einzufügen. Alternativ kann der Abstandshalter 5 durch Prägung oder bei Kunststoffen im Gieß-, Fließ- oder Preßverfahren ausgeprägt sein. Vorzugsweise wird für die Halterung 4 ein dielektrisches Material verwendet, das gegenüber dem Material der Polyrods 3 eine Verminderung der gegenseitigen Kopplung benachbarter Polyrods 3 begünstigt.
Figur 2 zeigt eine Ansicht von unten. Wie der Zeichnung entnehmbar ist, sind die Polyrods 3 durch Bohrungen 6 geführt, die in Reihe angeordnet sind. Um vorzugsweise 90° hierzu gedreht sind zwei zylinderförmig ausgebildete Abstandshalter 5 angeordnet. Die Form der Abstandshalter 5 kann unter den gegebenen Randbedingungen beliebig gewählt werden. Beispielsweise kann sie auch ringförmig um die Polyrods 3 ausgebildet sein.

Claims

Ansprüche
1. Mehrstrahliger Radarsensor mit einer Mikrowellenleiterstruktur (2), mit wenigstens einem Polyrod (3), das zur Vorfokussierung von Mikrowellen über geeignete Stellen der Mikrowellenleiter-Strukur (2) angeordnet ist und mit einer Halterung (4) zur Fixierung der Polyrods (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (4) wenigstens einen federnden Bereich (4c) aufweist, und daß die Halterung (4) einen Abstandshalter (5) aufweist, durch den die Halterung (4) den Abstand der Polyrods (3) zu der Mikrowellenleiter- Struktur (2) fixiert.
2. Radarsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (4) eine Öffnung (6) zur fixierenden Aufnahme eines Polyrods (3) aufweist.
3. Radarsensor nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (5) auf der Innenseite der Halterung (4) angeordnet ist.
4. Radarsensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter (5) als festes Teil der Halterung (4) ausgebildet ist.
5. Radarsensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Abstandshalter (5) an der Halterung (4) angeordnet ist.
6. Radarsensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (4) mit einer vorgegebenen
Federkraft ausgebildet ist.
7. Radarsensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft derart gewählt ist, daß die Polyrods (3) ihren vorgegebenen Abstand (a) unter Schock-, Schlag- oder Vibrationsbelastungen nicht ändern.
8. Radarsensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (4) ausgebildet ist, den Abstand der Polyrods (3) zur Mikrowellenleiter-Struktur (2) wahlweise in einem Bereich zwischen 0 mm und 0,2 mm zu fixieren.
9. Abstandshalter für einen Radarsensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Abstandshalter (5) an der Unterseite der Halterung (4) fest angeordnet ist und ein im wesentlichen, nicht elastisches Material aufweist.
EP00954348A 1999-08-21 2000-07-21 Mehrstrahliger radarsensor mit einer halterung für ein polyrod Expired - Lifetime EP1121726B1 (de)

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