EP4672495A1 - Radarsensorsystem mit einer mithilfe einer rastverbindung an einer leiterplatine befestigen hohlleiterantenne - Google Patents

Radarsensorsystem mit einer mithilfe einer rastverbindung an einer leiterplatine befestigen hohlleiterantenne

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Publication number
EP4672495A1
EP4672495A1 EP25185521.9A EP25185521A EP4672495A1 EP 4672495 A1 EP4672495 A1 EP 4672495A1 EP 25185521 A EP25185521 A EP 25185521A EP 4672495 A1 EP4672495 A1 EP 4672495A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit board
waveguide antenna
joining element
sensor system
radar sensor
Prior art date
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Pending
Application number
EP25185521.9A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Milan Kvicera
Christian Behtan
Aleksander Godic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Original Assignee
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Schalter und Sensoren GmbH filed Critical Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Publication of EP4672495A1 publication Critical patent/EP4672495A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
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    • H01Q1/1207—Supports; Mounting means for fastening a rigid aerial element
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    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/3208—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used
    • H01Q1/3233—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems
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    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H01Q21/0037—Particular feeding systems linear waveguide fed arrays
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    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/064—Two dimensional planar arrays using horn or slot aerials

Definitions

  • the invention relates to a radar sensor system, particularly for use in a vehicle, comprising a circuit board, a radome, a housing, and a waveguide antenna.
  • the invention further relates to a method for manufacturing a radar sensor system.
  • Radar sensor systems typically use waveguide antennas to transmit radar waves generated by a microchip on a printed circuit board. These radar waves are coupled into the inputs of the waveguide antenna channels via so-called "ports" on the circuit board. It is known to attach the waveguide antenna to the circuit board with screws to establish contact between the inputs and the ports.
  • a radar sensor system comprising a waveguide antenna, a radome, a housing, and a printed circuit board.
  • the radome is attached to the housing, with the housing and the radome together enclosing the printed circuit board and the waveguide antenna. Radar signals generated by the printed circuit board can be transmitted via the waveguide antenna.
  • the waveguide antenna is attached to the printed circuit board by means of a snap-fit connection.
  • the waveguide antenna is attached to the circuit board using the snap-fit connection, mounting the radar sensor system could be simplified. Instead of screwing the waveguide antenna to the circuit board, it would be possible to...
  • the waveguide antenna is brought into contact with the circuit board and secured by closing the snap-fit connection. To close the snap-fit connection, the waveguide antenna can simply be pressed against the circuit board until the connection clicks into place.
  • This type of snap-fit connection is faster than screwing the waveguide antenna to the circuit board. Furthermore, no additional tools, such as a screwdriver, or materials, such as screws, are required to close the connection.
  • the snap-fit connection has a first joining element and a second joining element.
  • the first joining element extends perpendicularly from the waveguide antenna towards the circuit board. Furthermore, the first joining element has an enlarged cross-section at its end piece, which is spaced away from the waveguide antenna, for snapping into the second joining element.
  • the second joining element is arranged on the circuit board and has at least one edge for snapping into the first joining element.
  • the second connecting element can simply have the edge, i.e., be shaped like the edge itself. Because the first connecting element extends from the waveguide antenna, it is located on the waveguide antenna and not on the circuit board. Furthermore, since the first connecting element has the end piece with the enlarged cross-section, the more complex of the two connecting elements is located on the waveguide antenna. This could make it possible to manufacture the more complex connecting element—i.e., the first connecting element—together with the waveguide antenna using a 3D printing process.
  • the circuit board is generally not 3D printable on its own.
  • the waveguide antenna, in particular the waveguide antenna and the first joining element is manufactured using a 3D printing process.
  • the antenna and the first connecting element are built up layer by layer from a liquid or solid material. During this process, physical and/or chemical hardening and/or melting processes are carried out. Materials used include, for example, plastic, synthetic resin, or a metal in powder form.
  • the waveguide antenna and the first connecting element are, for example, made of plastic. In a special variant, the waveguide antenna is metallized.
  • the first joining element extends, in particular, from a rear side of the waveguide antenna facing the circuit board, towards the circuit board.
  • the first joining element has a principal axis that runs, in particular, perpendicular to the rear side.
  • the first joining element is designed such that its length, measurable along the principal axis, is greater than its width, measurable perpendicular to the principal axis. For example, the length is more than twice the width.
  • the enlarged cross-section of the end piece means that the width of the first joining element at the end piece is greater than the width of the first joining element at a first part of the first joining element, which is located between the rear side and the end piece.
  • the enlarged cross-section of the end piece could allow for the formation of a locking element for the snap-fit connection at the end piece.
  • the locking mechanism is closed.
  • the waveguide antenna and the circuit board are initially not connected, i.e., the locking mechanism is open.
  • the first joining element is brought close to the second joining element so that the first joining element touches the second joining element.
  • the first joining element is moved relative to the second joining element, in particular...
  • the joining element is moved in a joining direction. In most cases, the joining direction runs parallel to the main axis of the first joining element.
  • the first joining element can be moved relative to the second joining element in the joining direction to close the snap-fit connection.
  • the first joining element is designed such that, when the first joining element moves relative to the second joining element in the joining direction, it can interact with the second joining element in such a way that at least an elastic part of the first joining element deforms in a deformation direction perpendicular to the joining direction.
  • Such deformation of the elastic part could, in particular, overcome a blockage of relative movement between the first and second joining elements in the joining direction.
  • the end piece of the first joining element can have a butt edge or butt surface arranged at an acute angle to the main axis.
  • the acute angle can, for example, be in a range of approximately 5 to 30 degrees, and particularly in a range of approximately 10 to 20 degrees.
  • the deformation of the elastic component could, in particular, allow the first joining element to be shifted further in the joining direction relative to the second joining element such that the first joining element passes the second joining element.
  • the first joining element especially in combination with the second joining element, is designed such that the elastic component can deform in the opposite direction to the deformation direction once it has passed the second joining element and is located behind it in the joining direction.
  • a deformation of the elastic component in the opposite direction to the deformation direction represents, in particular, a variant of the aforementioned snap-in engagement of the first joining element.
  • the waveguide antenna has at least one support element.
  • the support element extends towards the circuit board to provide a defined distance between the waveguide antenna and the circuit board.
  • the support element is particularly located on the rear side of the waveguide antenna. In the closed position of the snap-fit connection, the support element contacts a side of the circuit board facing the waveguide antenna.
  • the defined distance that the waveguide antenna maintains from the circuit board due to the support element could ensure that the waveguide antenna inputs, into which radar waves generated by components on the circuit board can be coupled via ports on the circuit board, are correctly positioned perpendicular to the circuit board relative to the ports. This could increase the reliability of the transmission of radar waves from the ports to the waveguide antenna.
  • the first joining element is adapted to the support element in such a way that, in the engaged state of the snap-fit connection, the first joining element is under tensile stress.
  • the first joining element is placed under tensile stress, particularly in the engaged state, by blocking movement of the end piece against the joining direction through a mechanical interaction between the edge of the second joining element and the end piece.
  • a compressive force can act from the edge of the second joining element in the joining direction onto the end piece, especially onto its back side. This could generate a frictional force between the edge and the back side of the end piece, which could prevent the snap-fit connection from opening spontaneously.
  • the tensile stress of the first joining element could therefore reduce the risk of the snap-fit connection opening spontaneously.
  • the distance between the back of the end piece, against which the edge rests in the engaged state, and the back of the waveguide antenna can be slightly smaller, for example, in the range of 0.1 to 1 millimeter, than the sum of the extension of the support element in a direction perpendicular to the back of the waveguide antenna and the thickness of the circuit board. This would allow the support element to press the circuit board, and thus the edge, in the joining direction, while simultaneously the edge is pulled in the opposite direction by the end piece of the first joining element. This could, in particular, enable the frictional force described above and thus ensure that the snap-fit connection remains securely engaged.
  • the waveguide antenna features multiple support elements. This allows for more precise positioning of the waveguide antenna relative to the circuit board before snapping it into place. This ensures, in particular, that the waveguide antenna inputs are correctly positioned relative to the ports before the snap connection is closed. Specifically, at least three support elements reduce the risk of the waveguide antenna being tilted relative to the circuit board before the snap connection is closed. While four support elements would further prevent tilting, this number places higher demands on the tolerances of the support elements than three.
  • the first joining element comprises the first part described above, which extends away from the waveguide antenna and to which the end piece is attached.
  • the end piece has a recess that divides it into at least two parts that move relative to each other when snapped into place.
  • the edge is specifically designed as a circumferential edge surrounding the first part, completely enclosing it when the snap-fit connection is engaged.
  • the circumferential edge could have the advantage of providing centering for the end piece while the snap-fit connection is still open. Centering is particularly effective when the end piece contacts the circumferential edge before being pushed further into the insertion direction to engage.
  • the end piece has, in particular, a conical section, which is referred to below as the cone. An outer surface of the cone can, in particular, rest against the circumferential edge before engagement, thereby centering the waveguide antenna relative to the circuit board.
  • the two parts of the end piece that move relative to each other during engagement referred to below as the locking elements, could allow the width of the end piece to be reduced by moving the two locking elements relative to each other. This would allow the end piece to be pushed past the circumferential edge into the insertion direction. After the locking elements have passed the circumferential edge, they could move away from each other.
  • the circuit board has, in particular, a free Space seen in the joining direction behind the surrounding edge.
  • combining the circumferential edge with the locking elements of the end piece could offer the advantage that the locking connection can be positioned at any point on the printed circuit board (PCB) located between the PCB's outer edges.
  • PCB printed circuit board
  • this combination allows the locking connection to be implemented in a central area encompassing at least one inner half of the PCB. This would enable a tensile force acting on the circumferential edge, and especially one caused by the tensile stress within the first joining element, to be distributed more evenly across the PCB than would be the case if the tensile force acted on an edge of the PCB.
  • the end piece can also have two or more recesses, dividing it into more than two, for example three or four, locking sections that can move towards each other when snapping into place. This could reduce stress on the circuit board during snapping.
  • the first joining element has a locking arm to which the end piece is attached.
  • the end piece has a locking lug that engages with the edge of the second joining element.
  • This variant could have the advantage that the locking lug can be manufactured more easily than two or more of the aforementioned locking parts.
  • the stiffness of the first joining element could be increased, thereby ensuring more accurate maintenance of the defined distance between the waveguide antenna and the circuit board over the radar sensor's lifetime.
  • the locking arm can, in principle, deform from a section adjacent to the rear of the waveguide antenna in a deformation direction perpendicular to the joining direction, thus enabling movement of the locking lug in the deformation direction and subsequent engagement. Even with relatively high stiffness, deformation of the locking arm in its deformation direction, and therefore movement of the locking lug perpendicular to the joining direction, can be achieved over a certain length of the locking arm, allowing the locking lug to pass the edge of the second joining element.
  • the aforementioned locking elements can They typically only deform in one area of the end piece and would therefore exhibit lower stiffness than the locking arm in most applications.
  • the deformation of the locking arm in the deformation direction integrates over its length, resulting in a deflection of the end piece in the deformation direction.
  • the length of the locking arm is, in particular, at least three times the length of the end piece measured in a direction parallel to the principal axis of the first joining element.
  • the locking arm could allow the locking connection to be located on an outer area of the circuit board. This could save space in an inner area of the circuit board, where electronic components and wires are typically located. Accordingly, in another possible embodiment, the edge is designed as an outer edge of the circuit board.
  • the edge of the second joining element can, in a further embodiment, be designed as an additional circumferential edge, defining a further opening in the printed circuit board.
  • the end piece could be slid through the additional opening without deforming it.
  • the locking lug can then be pushed past the additional circumferential edge through the additional opening to cause the locking lug to deflect in the direction of deformation.
  • This additional opening can be located in the central area of the printed circuit board. This would allow the tensile force to be distributed more evenly across the circuit board. At the same time, this embodiment would allow the advantage of the higher stiffness of the locking arm to be utilized.
  • the first joining element is elastic, i.e., the first joining element exhibits elastic behavior which allows the first joining element to snap into the second joining element.
  • the elastic behavior could allow the end piece to move in the direction of deformation perpendicular to the joining direction when it is slid past the second joining element. Furthermore, the elastic behavior could allow the end piece to move in the opposite direction to the deformation direction. moves towards the main axis and jumps back after the first joining element has passed the second joining element.
  • the elastic behavior could allow the two locking elements to move towards each other when the buttress edge or surface is pushed past the edge.
  • the end piece is designed to be elastic, particularly in a transition zone located between the two locking elements and adjacent to the recess.
  • the elastic behavior could allow the two locking elements to move away from each other after the buttress edge or surface has passed the edge.
  • the material of the transition zone can be more elastic than another material in a different area of the first joining element.
  • a method for manufacturing a radar sensor system comprising a waveguide antenna, a radome, a housing, and a printed circuit board.
  • the method includes assembling the radar sensor system in the following steps.
  • the waveguide antenna is brought close to the printed circuit board. This can be done by a person or, alternatively, with the aid of robotic arms.
  • the waveguide antenna is pressed against the printed circuit board to close a snap-fit connection between the waveguide antenna and the printed circuit board.
  • the waveguide antenna is pressed in the aforementioned joining direction relative to the printed circuit board.
  • the waveguide antenna and the printed circuit board, which is attached to the waveguide antenna by means of the snap-fit connection are inserted into the housing.
  • the housing is closed by attaching the radome to the housing.
  • the radome can, for example, be welded to the housing.
  • the method comprises the production of the waveguide antenna and a first joining element of the snap-fit connection using a 3D printing process.
  • the 3D printing process is carried out in such a way that at least part of the first joining element is produced as an integral component of the waveguide antenna.
  • a material is applied layer by layer and/or hardened layer by layer.
  • the first joining element communicates with The waveguide antenna has a common layer of the same material or at least a first boundary layer adjacent to a second boundary layer of the waveguide antenna.
  • the first boundary layer is fused with the second boundary layer.
  • the first boundary layer and the second boundary layer are produced sequentially in a 3D printing process.
  • the 3D printing process comprises the layer-by-layer application of material, in particular the first and second boundary layers or the common layer, wherein, during the application process, the position of the waveguide antenna, in particular a first layer of the waveguide antenna, remains unchanged relative to a stationary support of a robot arm from which the material for layer-by-layer application emerges.
  • FIG. 1 Figure 1 shows a vehicle 10 equipped with a radar sensor system 1 for detecting an object 8 in the vicinity of the vehicle 10.
  • the object 8 may be another vehicle.
  • the radar sensor system 1 is specifically configured to emit and/or receive radar waves.
  • the radar sensor system 1 is controlled by a control unit 9.
  • the control unit 9 may be configured to process received signals from the radar sensor system 1 based on the received radar waves, which were, for example, reflected by the object 8.
  • FIG. 2 Figure 1 shows a possible variant of the radar sensor system 1 in a sectional view.
  • the radar sensor system 1 comprises a waveguide antenna 2, a radome 3, a housing 4, and a circuit board 5.
  • the radome 3 is attached to the housing 4.
  • the housing 4 and the radome 3 together surround the circuit board 5 and the waveguide antenna 2.
  • the radome 3 can also be considered part of the housing 4.
  • the waveguide antenna 2 is attached to the circuit board 5 using a snap-fit connection.
  • the circuit board 5 and the waveguide antenna 2 can be inserted together as a unit into a space enclosed by the housing 4. Subsequently, the radome 3 can be attached to a top surface of the housing 4, for example, by welding.
  • the radar waves can be generated, in particular, with the aid of the circuit board 5, and especially with the aid of a radar wave generator 6.
  • the radar waves generated with the aid of the radar wave generator 6 can be transmitted with the aid of the waveguide antenna 2.
  • radar waves can be used in Fig. 2
  • the channels of the waveguide antenna 2, not shown, are coupled in.
  • the inputs of the channels can be connected to... Fig. 2
  • the radar wave generator 6 can be configured, in particular, as a high-frequency microchip.
  • the radar wave generator 6 can be equipped with additional components located in the circuit board 5.
  • Fig. 2 The components of the circuit board 5, which are not shown, can be controlled.
  • Fig. 2 This shows one variant of how the waveguide antenna 2 can be attached to the circuit board 5 using a first snap-fit connection.
  • the first snap-fit connection is in a locked, i.e., closed, state.
  • the first snap-fit connection has a first joining element 11 and a second joining element 12, which is in Fig. 3
  • the first joining element 11 of the first snap-fit connection hereinafter referred to as the first joining element 11, extends in particular perpendicularly from the waveguide antenna 2 in the direction of the circuit board 5.
  • first joining element 11 can have an enlarged cross-section at its end piece 11.2, which is spaced apart from the waveguide antenna 2, for snapping into the second joining element 12 of the first snap-fit connection, hereinafter referred to as the second joining element 12.
  • the second joining element 12 can be arranged on the printed circuit board 5 and has at least one edge, such as a second edge 12.2, for snapping the first joining element 11 into it.
  • Fig. 3 shows an optional division of the first joining element 11 into a first part 11.1, which extends away from the waveguide antenna 2 along a principal axis 100 of the first
  • the joining element 11 extends and the end piece 11.2 is arranged on it, and the end piece 11.2 forms a second part of the first joining element 11.
  • the end piece 11.2 can, in particular, be conical.
  • the end piece 11.2 can be divided into at least two parts that move towards each other when snapping into place, namely a first snapping part 14.1 and a second snapping part 14.2.
  • the width of the end piece 11.2 is greater than the width of the first part 11.1, at least in one region of the end piece 11.2.
  • the width is measured in a direction 102 that runs perpendicular to the main axis 100.
  • the greatest width of the end piece 11.2 is greater than the diameter of the bore 12. This causes the two locking parts 14.1 and 14.2 to be pressed together when the first joining element 11 is pushed through the bore 12 in a joining direction 101.
  • the end piece 11.2 can have at least one recess 13.
  • the two locking elements 14.1 and 14.2 move towards each other, the maximum width of the end piece 11.2 is reduced, allowing the end piece 11.2 to be pushed through the bore 12.
  • the two locking elements 14.1 and 14.2 can move apart again.
  • the circuit board 5 has a free space on its back side for this purpose, located immediately behind the second circumferential edge 12.2 in the assembly direction 101.
  • the two locking elements 14.1 and 14.2 can spring back into this free space, particularly due to their elastic properties, after the end piece 11.2 has passed the second circumferential edge 12.2.
  • the two locking elements 14.1, 14.2 can be pressed together even without the recess 13 due to their elastic properties.
  • the two locking elements 14.1, 14.2 are not separated from each other, but form a dome-shaped end piece.
  • the recess 13 could facilitate easier engagement and opening of the first locking connection.
  • the waveguide antenna 2 can have a support element 19 which extends from a surface 20 of the waveguide antenna 2 facing the circuit board 5 towards the circuit board 5. It is possible that the The support element 19 is formed by the walls of the channels of the waveguide antenna 2. Alternatively, the support element 19 can be arranged separately from the walls of the channels.
  • the first joining element 11 is adapted to the support element 19 in such a way that, in a locked state of the first snap-fit connection, the first joining element 11 is under tensile stress.
  • This can be achieved, in particular, by making the length 18 of the first part 11.1 of the first joining element 11, which is measurable in the direction of the main axis 100, slightly smaller, i.e., for example, 0.1 to 1 mm smaller, than the sum of the thicknesses of the printed circuit board 5, in particular the distance between the first circumferential edge 12.1 and the second circumferential edge 12.2 in the direction of the main axis 100, and the extension of the support element 19 in a direction parallel to the main axis 100.
  • the first joining element 21 is moved in the joining direction 101, thereby approaching the second joining element 22.
  • the first joining element 21 is moved in the joining direction 101 until a contact surface 90 of the end piece 21.3 touches the first edge 22.1 of the second joining element 22. If the first joining element 21 is moved further in the joining direction 101 after the contact surface 90 has touched the first edge 22.1, the end piece 21.3 moves in a displacement direction 201 perpendicular to the joining direction 101, bending the locking arm 21.1 in the direction 201.
  • a displacement of the end piece 21.3 in direction 201 allows the locking lug 21.4 to slide past the edge of the circuit board 5, i.e., the second joining element 22, in the direction of the second edge 22.2.
  • the end piece 21.3 can spring back in a direction opposite to the displacement direction 201.
  • a free space is provided behind the second edge 22.2, viewed in the joining direction 101.
  • the butt surface 90 is oriented obliquely to a principal extension direction 200 of the first joining element 21.
  • the butt surface 90 can have an angle to the principal extension direction 200 of approximately 5 to 20 degrees.
  • end piece 21.3 has a greater width than the locking arm 21.1, the width being measurable in a direction transverse to the main extension direction 200.
  • a second part 21.2 of the first joining element 21 can extend along the main direction 200 of the waveguide antenna 2.
  • the second part 21.2 is, in particular, integrated into the waveguide antenna 2.
  • Such integration of the second part 21.2 into the waveguide antenna 2 can, for example, be achieved by manufacturing the first joining element 21 together with the waveguide antenna 2 using a 3D printing process.
  • Fig. 10 shows a perspective view of the waveguide antenna 2, the first joining element 21, the circuit board 5 and the second joining element 22 with the upper first edge 22.1 and the lower second edge 22.2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Radarsensorsystem (1), aufweisend eine Hohlleiterantenne (2), ein Radom (3), ein Gehäuse (4) und eine Leiterplatte, wobei das Radom (3) an dem Gehäuse (4) befestigt ist und das Gehäuse (4) und das Radom (3) zusammen die Leiterplatte (5) und die Hohlleiterantenne (2) umgeben und von der Leiterplatte (5) erzeugbare Radarsignale mithilfe der Hohlleiterantenne (2) aussendbar sind, wobei die Hohlleiterantenne (2) an der Leiterplatte (5) mithilfe einer Rastverbindung befestigt ist.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Radarsensorsystem, insbesondere zur Verwendung in einem Fahrzeug, umfassend eine Leiterplatte, ein Radom, ein Gehäuse und eine Hohlleiterantenne. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Radarsensorsystems.
    • Stand der Technik
  • Üblicherweise werden bei Radarsensorsysteme Hohlleiterantennen verwendet, um mithilfe eines Mikrochips einer Leiterplatte erzeugte Radarwellen auszusenden. Die Radarwellen werden hierbei in Eingänge von Kanälen der Hohlleiterantenne über sogenannte "Ports" der Leiterplatte eingekoppelt. Es ist bekannt, die Hohlleiterantenne mit Schrauben an der Leiterplatte zu befestigen, um einen Kontakt zwischen den Eingängen und den Ports herzustellen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Radarsensorsystem und ein Verfahren zur Herstellung des Radarsensorsystems zu gestalten, bei welchem die Herstellung des Radarsensorsystems vereinfacht werden kann.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Es wird ein Radarsensorsystem, aufweisend eine Hohlleiterantenne, ein Radom, ein Gehäuse und eine Leiterplatte, vorgeschlagen. Das Radom ist an dem Gehäuse befestigt, wobei das Gehäuse und das Radom zusammen die Leiterplatte und die Hohlleiterantenne umgeben. Von der Leiterplatte erzeugbare Radarsignale sind mithilfe der Hohlleiterantenne aussendbar. Die Hohlleiterantenne ist an der Leiterplatte mithilfe einer Rastverbindung befestigt.
  • Dadurch, dass die Hohlleiterantenne mithilfe der Rastverbindung an der Leiterplatte befestigt ist, könnte eine Montage des Radarsensorsystems vereinfacht werden. Anstatt die Hohlleiterantenne mithilfe von Schrauben an der Leiterplatte festzuschrauben, könnte die Hohlleiterantenne an die Leiterplatte herangeführt werden und durch ein Schließen der Rastverbindung an der Leiterplatte befestigt werden. Zum Schließen der Rastverbindung könnte die Hohlleiterantenne einfach an die Leiterplatte gedrückt werden, damit die Rastverbindung einrastet. Zum einen könnte ein derartiges Befestigen der Hohlleiterantenne an der Leiterplatte mithilfe der Rastverbindung schneller als ein Verschrauben der Hohlleiterantenne an der Leiterplatte umgesetzt werden. Zum anderen wird beim Schließen der Rastverbindung kein zusätzliches Werkzeug, wie zum Beispiel ein Schraubenzieher, oder Material, wie zum Beispiel Schrauben, benötigt.
  • Gemäß einer Variante weist die Rastverbindung ein erstes Fügeelement und ein zweites Fügeelement auf. Das erste Fügeelement erstreckt sich senkrecht von der Hohlleiterantenne in Richtung der Leiterplatte. Weiterhin weist das erste Fügeelement an seinem von der Hohlleiterantenne beabstandeten Endstück einen vergrößerten Querschnitt zum Einrasten an dem zweiten Fügeelement auf. Das zweite Fügelement ist an der Leiterplatte angeordnet und weist zumindest eine Kante zum Einrasten des ersten Fügeelementes auf.
  • In den meisten Fällen ist dasjenige Fügeelement einer Rastverbindung, welches am Ende einen vergrößerten Querschnitt aufweist, in diesem Fall das erste Fügeelement, komplizierter herzustellen als dasjenige, welches die Kante aufweist, in diesem Fall das zweite Fügeelement. Das zweite Fügeelement kann in einer einfachen Ausgestaltung nur die Kante aufweisen, d.h. in Form der Kante ausgebildet sein. Dadurch, dass sich das erste Fügeelement von der Hohlleiterantenne erstreckt, ist das erste Fügeelement an der Hohlleiterantenne angeordnet und nicht an der Leiterplatte. Weiterhin, da das erste Fügeelement das Endstück mit dem vergrößerten Querschnitt aufweist, befindet sich das komplexere Fügeelement der beiden Fügeelemente an der Hohlleiterantenne. Dies könnte es ermöglichen, das komplexere Fügeelement, d.h. das erste Fügeelement, zusammen mit der Hohlleiterantenne in einem 3D-Druckverfahren herzustellen. Die Leiterplatte hingegen ist in der Regel nicht allein durch ein 3D-Druckverfahren herstellbar.
  • Eine Herstellung der Hohlleiterantenne zusammen mit dem ersten Fügeelement mithilfe des 3D-Druckverfahrens ermöglicht es insbesondere, das komplexere der beiden Fügeelemente vergleichsweise einfach herzustellen. Insbesondere muss das erste Fügeelement nicht an die Hohlleiterantenne angeschraubt werden, wodurch sich die Montage des Radarsensorsystems vereinfachen könnte. Daher ist in einer speziellen Ausgestaltung des Radarsensorsystems die Hohlleiterantenne, insbesondere die Hohlleiterantenne und das erste Fügeelement, mithilfe eines 3D-Druckverfahrens hergestellt.
  • Bei einer Herstellung der Hohlleiterantenne und des ersten Fügeelementes mithilfe des 3D-Druckverfahrens erfolgt ein schichtweiser Aufbau der Hohlleiterantenne und des ersten Fügeelementes aus einem flüssigen oder festen Werkstoff. Bei dem Aufbau werden physikalische und/oder chemische Härtungs- und/oder Schmelzprozesse durchgeführt. Als Werkstoff wird zum Beispiel Kunststoff oder Kunstharz oder ein Metall in Pulverform verwendet. Die Hohlantenne und das erste Fügeelement sind zum Beispiel aus Kunststoff gefertigt. In einer speziellen Variante ist die Hohlantenne metallisiert.
  • Das erste Fügeelement erstreckt sich insbesondere von einer Rückseite der Hohlleiterantenne, welche der Leiterplatte zugewandt ist, in Richtung der Leiterplatte. Das erste Fügeelement weist eine Hauptachse auf, die insbesondere senkrecht zu der Rückseite verläuft. Das erste Fügeelement ist derart ausgebildet, dass eine Länge des ersten Fügeelementes, die entlang der Hauptachse messbar ist, größer als eine Breite des ersten Fügeelementes ist, die senkrecht zu der Hauptachse messbar ist. Beispielsweise ist die Länge mehr als doppelt so groß wie die Breite. Mit dem vergrößerten Querschnitt des Endstückes ist gemeint, dass die Breite des ersten Fügeelementes an dem Endstück größer als die Breite des ersten Fügeelementes an einem ersten Teil des ersten Fügeelementes ist, welcher zwischen der Rückseite und dem Endstück angeordnet ist. Der vergrößerte Querschnitt des Endstückes könnte es ermöglichen, ein Rastelement der Rastverbindung an dem Endstück auszubilden.
  • Ist die Hohlleiterantenne an der Leiterplatte mithilfe der Rastverbindung befestigt, so ist die Rastverbindung geschlossen. Bei der Montage des Radarsensorsystems sind die Hohlleiterantenne und die Leiterplatte zunächst nicht miteinander verbunden, d.h. die Rastverbindung ist geöffnet.
  • Für ein Schließen der Rastverbindung wird das erste Fügeelement an das zweite Fügeelement angenähert, sodass das erste Fügeelement das zweite Fügeelement berührt. Hierzu wird das erste Fügeelement relativ zu dem zweiten Fügeelement insbesondere in eine Fügerichtung bewegt. Die Fügerichtung verläuft in den meisten Fällen parallel zu der Hauptachse des ersten Fügeelementes. Berühren sich die beiden Fügeelemente, kann das erste Fügeelement relativ zu dem zweiten Fügeelement in die Fügerichtung bewegt werden, um die Rastverbindung zu schließen.
  • Das erste Fügeelement ist insbesondere in Kombination mit dem zweiten Fügeelement derart ausgebildet, dass das erste Fügeelement bei einer Bewegung des ersten Fügeelementes relativ zu dem zweiten Fügeelement in die Fügerichtung derart mit dem zweiten Fügeelement zusammenwirken kann, dass sich zumindest ein elastischer Teil des ersten Fügeelementes in eine Verformungsrichtung, die quer zu der Fügerichtung ausgerichtet ist, verformt. Eine derartige Verformung des elastischen Teils könnte insbesondere eine Blockade einer Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Fügeelement in der Fügerichtung aufheben. Um eine Verformung des elastischen Teils des ersten Fügeelementes in die Verformungsrichtung zu bewirken, kann das Endstück des ersten Fügeelementes eine zu der Hauptachse in einem spitzen Winkel angeordnete Stoßkante oder Stoßfläche aufweisen. Der spitze Winkel kann beispielsweise in einem Bereich von etwa 5 bis 30 Grad, insbesondere in einem Bereich von etwa 10 bis 20 Grad, liegen.
  • Die Verformung des elastischen Teils könnte insbesondere ermöglichen, dass das erste Fügeelement derart in die Fügerichtung relativ zu dem zweiten Fügeelement weiter geschoben werden kann, dass das erste Fügeelement das zweite Fügeelement passiert. Weiterhin ist das erste Fügeelement insbesondere in Kombination mit dem zweiten Fügeelement derart ausgebildet, dass sich der elastische Teil entgegengesetzt zu der Verformungsrichtung verformen kann, wenn der elastische Teil das zweite Fügeelement passiert hat und sich in der Fügerichtung gesehen hinter dem zweiten Fügeelement befindet. Eine Verformung des elastischen Teils entgegengesetzt zu der Verformungsrichtung stellt insbesondere eine Variante des oben genannten Einrastens des ersten Fügeelementes dar.
  • In einer weiteren Ausgestaltung weist die Hohlleiterantenne zumindest ein Abstützelement auf. Das Abstützelement erstreckt sich in Richtung der Leiterplatte, um einen definierten Abstand zwischen der Hohlleiterantenne und der Leiterplatte bereitzustellen. Das Abstützelement ist insbesondere an der Rückseite der Hohlleiterantenne angeordnet. Im geschlossenen Zustand der Rastverbindung berührt das Abstützelement eine zu der Hohlleiterantenne hin gewandte Seite der Leiterplatte. Der definierte Abstand, den die Hohlleiterantenne gegenüber der Leiterplatte aufgrund des Abstützelementes aufweist, könnte es ermöglichen, dass Eingänge der Hohlleiterantenne, in die mithilfe von Bauteilen der Leiterplatte erzeugte Radarwellen über Ports der Leiterplatte eingekoppelt werden können, in einer Richtung senkrecht zu der Leiterplatte korrekt in Bezug zu den Ports positioniert sind. Dadurch könnte eine Zuverlässigkeit einer Übertragung der Radarwellen von den Ports zu der Hohlleiterantenne erhöht werden.
  • In einer Weiterbildung ist das erste Fügeelement derart an das Abstützelement angepasst, dass in einem eingerasteten Zustand der Rastverbindung das erste Fügelement unter Zugspannung steht. Das erste Fügeelement wird bei dieser Weiterbildung insbesondere in dem eingerasteten Zustand durch ein Blockieren einer Bewegung des Endstückes entgegen der Fügerichtung durch eine mechanische Wechselwirkung zwischen der Kante des zweiten Fügeelementes und dem Endstück unter Zugspannung versetzt. Hierbei kann insbesondere eine Druckkraft von der Kante des zweiten Fügeelementes in der Fügerichtung auf das Endstück, insbesondere auf eine Rückseite des Endstückes, wirken. Dadurch könnte eine Reibungskraft zwischen der Kante und der Rückseite des Endstückes erzeugt werden, die ein selbstständiges Öffnen der Rastverbindung verhindern könnte. Die Zugspannung des ersten Fügeelementes könnte demnach eine Gefahr des selbstständigen Öffnens der Rastverbindung reduzieren.
  • Um das erste Fügeelement derart an das Abstützelement anzupassen, dass in dem eingerasteten Zustand der Rastverbindung das erste Fügelement unter Zugspannung steht, kann beispielsweise ein Abstand zwischen der Rückseite des Endstückes, an welcher die Kante im eingerasteten Zustand anliegt, und der Rückseite der Hohlleiterantenne geringfügig, zum Beispiel im Bereich zwischen 0,1 und 1 Millimeter, kleiner als eine Summe aus einer Erstreckung des Abstützelementes in einer Richtung senkrecht von der Rückseite der Hohlleiterantenne und einer Dicke der Leiterplatte sein. Dadurch könnte das Abstützelement die Leiterplatte und damit die Kante in die Fügerichtung drücken, wobei gleichzeitig die Kante mithilfe des Endstückes des ersten Fügeelementes entgegengesetzt zu der Fügerichtung gezogen wird. Dies könnte insbesondere die oben beschriebene Reibungskraft und damit ein stabiles Halten des eingerasteten Zustandes der Rastverbindung ermöglichen.
  • Insbesondere weist die Hohlleiterantenne mehrere der Abstützelemente auf. Dies könnte es ermöglichen, die Hohlleiterantenne vor dem Einrasten präziser in Bezug zu der Leiterplatte zu positionieren. Dadurch könnte insbesondere sichergestellt werden, dass die Eingänge der Hohlleiterantenne korrekt in Bezug zu den Ports vor dem Schließen der Rastverbindung positioniert sind. Insbesondere könnte durch mindestens drei Abstützelemente eine Gefahr reduziert werden, dass die Hohlleiterantenne in Bezug zu der Leiterplatte vor dem Schließen der Rastverbindung gekippt ist. Ein Kippen der Hohlleiterantenne ließe sich zwar mit vier Abstützelementen noch besser verhindern, jedoch stellt die Anzahl von vier Abstützelementen eine höhere Anforderung an Toleranzmaße der Abstützelemente dar als die Anzahl von drei Abstützelementen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das erste Fügeelement den oben beschriebenen ersten Teil aufweist, der sich von der Hohlleiterantenne weg erstreckt und an dem das Endstück angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung weist das Endstück eine Aussparung auf, die das Endstück in zumindest zwei sich beim Einrasten zueinander hin bewegliche Teile aufteilt. Die Kante ist insbesondere als eine den ersten Teil umlaufende Kante ausgebildet, die den ersten Teil im eingerasteten Zustand der Rastverbindung vollständig umgibt.
  • Die umlaufende Kante könnte den Vorteil haben, dass diese Kante in einem noch geöffneten Zustand der Rastverbindung eine Zentrierung des Endstückes bereitstellt. Die Zentrierung ist insbesondere dann gegeben, wenn das Endstück die umlaufende Kante berührt bevor das Endstück zum Einrasten weiter in die Fügerichtung geschoben wird. Das Endstück weist insbesondere einen Abschnitt auf, der konusartig geformt ist, der im Folgenden als Konus bezeichnet wird. Eine Außenfläche des Konus kann insbesondere vor dem Einrasten an der umlaufenden Kante anliegen, wodurch die Hohlleiterantenne in Bezug zu der Leiterplatte zentriert werden kann. Die zwei sich beim Einrasten zueinander hin beweglichen Teile des Endstückes, im Folgenden als Rastteile bezeichnet, könnten ermöglichen, dass sich eine Breite des Endstückes durch eine Bewegung der beiden Rastteile zueinander reduziert. Dadurch könnte das Endstück an der umlaufenden Kante in die Fügerichtung an der umlaufenden Kante vorbeigeschoben werden. Nachdem die Rastteile die umlaufende Kante passiert haben, könnten sich die Rastteile voneinander weg bewegen. Hierzu weist die Leiterplatte insbesondere einen freien Raum in der Fügerichtung gesehen hinter der umlaufenden Kante auf.
  • Weiterhin könnte die Kombination der umlaufenden Kante mit den Rastteilen des Endstücks den Vorteil haben, dass die Rastverbindung an einem beliebigen Punkt der Leiterplatte angeordnet werden kann, der sich zwischen Außenkanten der Leiterplatte befindet. Insbesondere kann durch diese Kombination die Rastverbindung in einem zentralen Bereich, der zumindest eine innere Hälfte der Leiterplatte umfasst, realisiert werden. Dadurch könnte eine Zugkraft, die an der umlaufenden Kante angreift und insbesondere durch die im Inneren des ersten Fügeelementes herrschende Zugspannung verursacht werden kann, gleichmäßiger auf die Leiterplatte übertragen werden, als dies bei einem Angreifen der Zugkraft an einem Rand der Leiterplatte der Fall wäre.
  • Es versteht sich von selbst, dass das Endstück auch zwei oder mehrere Aussparungen aufweisen kann, die das Endstück in mehr als zwei, beispielsweise drei oder vier, Rastteile aufteilt, die sich beim Einrasten zueinander hin bewegen können. Hierdurch könnte eine Belastung der Leiterplatte beim Einrasten reduziert werden.
  • Gemäß einer möglichen weiteren Variante weist das erste Fügeelement einen Rastarm auf, an dem das Endstück angeordnet ist. Das Endstück weist bei dieser Variante eine Rastnase auf, die an der Kante des zweiten Fügeelementes eingerastet ist. Diese Variante könnte den Vorteil haben, dass die Rastnase einfacher als zwei oder mehrere der oben genannten Rastteile hergestellt werden kann. Insbesondere könnte eine Steifigkeit des ersten Fügeelementes höher ausgelegt werden, wodurch der definierte Abstand zwischen der Hohlleiterantenne und der Leiterplatte über einen Lebenszyklus des Radarsensors genauer eingehalten werden könnte.
  • Der Rastarm kann sich prinzipiell von einem Abschnitt an, der an der Rückseite der Hohlleiterantenne angrenzt, in einer Verformungsrichtung des Rastarms verformen, die quer zu der Fügerichtung verläuft, um eine Bewegung der Rastnase in die Verformungsrichung und ein anschließendes Einrasten der Rastnase zu ermöglichen. Über eine Länge des Rastarms kann auch bei vergleichsweise hoher Steifigkeit eine Verformung des Rastarms in die Verformungsrichtung des Rastarms und damit die Bewegung der Rastnase quer zu der Fügerichtung realisiert werden, so dass die Rastnase die Kante des zweiten Fügeelementes passieren kann. Die oben genannten Rastteile können sich in der Regel nur in einem Bereich des Endstückes verformen und würden daher in den meisten Anwendungsfällen eine niedrigere Steifigkeit als der Rastarm aufweisen. Die Verformung des Rastarms in der Verformungsrichtung integriert sich über die Länge des Rastarms und ergibt eine Auslenkung des Endstückes in der Verformungsrichtung. Die Länge des Rastarms ist insbesondere mindestens drei Mal so groß wie eine Länge des Endstückes gemessen in Richtung parallel zu der Hauptachse des ersten Fügeelementes.
  • Darüber hinaus könnte der Rastarm ermöglichen, die Rastverbindung an einem äußeren Bereich der Leiterplatte vorzusehen. Dies könnte Platz in einem inneren Bereich der Leiterplatte sparen, wo in der Regel elektronische Bauelemente und Leitungen angeordnet sind. Entsprechend ist in einer weiteren möglichen Ausgestaltung die Kante in Form einer Außenkante der Leiterplatte ausgebildet.
  • Prinzipiell kann, für den Fall, dass das erste Fügeelement den Rastarm aufweist, in einer weiteren Ausgestaltung die Kante des zweiten Fügeelementes in Form einer weiteren umlaufenden Kante ausgebildet sein und eine weitere Öffnung in der Leiterplatte begrenzen. Bei dieser Ausgestaltung könnte das Endstück ohne ein Verformen des Endstückes durch die weitere Öffnung schiebbar sein. Die Rastnase kann hierbei durch die weitere Öffnung an der weiteren umlaufenden Kante vorbeigeschoben werden, um die Auslenkung der Rastnase in der Verformungsrichtung zu bewirken. Die weitere Öffnung kann hierbei in dem zentralen Bereich der Leiterplatte angeordnet sein. Dadurch könnte die Zugkraft gleichmäßiger über die Leiterplatte verteilt werden. Gleichzeitig könnte bei dieser Ausgestaltung der Vorteil der höheren Steifigkeit des Rastarmes ausgenutzt werden.
  • Generell ist das erste Fügeelement elastisch, d.h. das erste Fügeelement weist ein elastisches Verhalten auf, welches das Einrasten des ersten Fügeelementes an dem zweiten Fügeelement ermöglichen kann.
  • Das elastische Verhalten könnte gemäß einer Variante ermöglichen, dass sich das Endstück bei einem Vorbeischieben des Endstückes an dem zweiten Fügeelement in die Verformungsrichtung quer zu der Fügerichtung bewegen kann. Weiterhin kann das elastische Verhalten ermöglichen, dass das Endstück sich entgegengesetzt zu der Verformungsrichtung hin zu der Hauptachse bewegt und zurückspringt, nachdem das erste Fügeelement das zweite Fügeelement passiert hat.
  • In einer weiteren Variante könnte das elastische Verhalten ermöglichen, dass die beiden Rastteile sich zueinander hin bewegen, wenn die Stoßkante oder die Stoßfläche an der Kante vorbeigeschoben wird. Das Endstück ist hierbei insbesondere in einer Übergangszone, die sich zwischen den beiden Rastteilen befindet und an welcher die Aussparung angrenzt, elastisch ausgebildet. Weiterhin könnte das elastische Verhalten ermöglichen, dass sich die beiden Rastteile voneinander weg bewegen, nachdem die Stoßkante oder die Stoßfläche die Kante passiert hat. Prinzipiell kann ein Material der Übergangszone elastischer als ein weiteres Material in einem übrigen Bereich des ersten Fügeelementes ausgebildet sein.
  • Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines Radarsensorsystems, aufweisend eine Hohlleiterantenne, ein Radom, ein Gehäuse und eine Leiterplatte, vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst eine Montage des Radarsensorsystems mit den folgenden Schritten. In einem ersten Schritt wird die Hohlleiterantenne an die Leiterplatte angenähert. Dies kann durch einen Menschen oder alternativ mithilfe von Roboterarmen umgesetzt werden. In einem zweiten Schritt wird die Hohlleiterantenne an die Leiterplatte zum Schließen einer Rastverbindung zwischen der Hohlleiterantenne und der Leiterplatte gedrückt. Insbesondere wird die Hohlleiterantenne hierbei in die oben genannte Fügerichtung relativ zu der Leiterplatte gepresst. In einem dritten Schritt wird die Hohlleiterantenne und die mithilfe der Rastverbindung an der Hohlleiterantenne befestige Leiterplatte in das Gehäuse eingebracht. In einem vierten Schritt wird das Gehäuse durch Befestigen des Radoms an dem Gehäuse geschlossen. Das Radom kann beispielweise an dem Gehäuse verschweißt werden.
  • In einer möglichen Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Verfahren eine Herstellung der Hohlleiterantenne und eines ersten Fügeelementes der Rastverbindung mithilfe eines 3D-Druckverfahrens. Das 3D-Druckverfahren wird insbesondere derart durchgeführt wird, dass zumindest ein Teil des ersten Fügeelementes als ein integraler Bestandteil der Hohlleiterantenne hergestellt wird. Bei eine Durchführung des 3D-Druckverfahrens wird ein Werkstoff schichtweise aufgetragen und/oder schichtweise erhärtet. Als integraler Bestandteil der Hohlleiterantenne teilt das erste Fügeelement mit der Hohlleiterantenne eine gemeinsame Schicht desselben Werkstoffes oder weist zumindest eine erste Grenzschicht auf, die an eine zweite Grenzschicht der Hohlleiterantenne angrenzt. Insbesondere ist die erste Grenzschicht mit der zweiten Grenzschicht verschmolzen. Insbesondere sind die erste Grenzschicht und die zweite Grenzschicht zeitlich hintereinander in einem 3D-Druckprozess hergestellt. Der 3D-Druckprozess umfasst ein schichtweises Auftragen von Material, insbesondere der ersten und zweiten Grenzschicht oder der gemeinsamen Schicht, wobei während des Auftragens eine Position der Hohlleiterantenne, insbesondere einer ersten Schicht der Hohlleiterantenne, relativ zu einer stationären Lagerung eines Roboterarms, aus welchem das Material zum schichtweisen Auftragen austritt, unverändert bleibt.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen schematisch
    • Figur 1
    ein Fahrzeug mit einem Radarsensor;
    Figur 2
    eine Schnittansicht einer Variante des in Figur 1 gezeigten Radarsensors mit einer Leiterplatte, einem Radom und einer Hohlleiterantenne und einer Variante einer Rastverbindung zwischen der Hohlleiterantenne und der Leiterplatte in einem geschlossenen Zustand;
    Figur 3
    die in Figur 2 gezeigte Variante der Rastverbindung in einem geöffneten Zustand;
    Figur 4
    eine obere Kante der in Figur 3 gezeigten Rastverbindung an einer Vorderseite der Leiterplatte;
    Figur 5
    eine untere Kante der in Figur 3 gezeigten Rastverbindung an einer Rückseite der Leiterplatte;
    Figur 6
    eine Schnittansicht einer weiteren Variante einer Rastverbindung zwischen der Hohlleiterantenne und der Leiterplatte in einem geschlossenen Zustand;
    Figur 7
    eine Draufsicht der in Figur 6 gezeigten Hohlleiterantenne;
    Figur 8
    eine weitere Schnittansicht des in Figur 1 gezeigten Radarsensors mit der Leiterplatte, dem Radom und der Hohlleiterantenne;
    Figur 9
    die in Figur 6 gezeigte weitere Variante der Rastverbindung in einem geöffneten Zustand;
    Figur 10
    eine perspektivische Ansicht der Leiterplatte und der Hohlleiterantenne mit einem an einem Rand der Leiterplatte eingerasteten Rastarm;
    Figur 11
    eine weitere perspektivische Ansicht der in Figur 10 gezeigten Leiterplatte und der Hohlleiterantenne mit der in Fig. 2 gezeigten Variante der Rastverbindung und der in Figur 6 gezeigten Variante der Rastverbindung.
  • In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
    • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug 10 mit einem Radarsensorsystem 1 zur Erfassung eines Objekts 8 in einer Umgebung des Fahrzeugs 10. Das Objekt 8 kann ein weiteres Fahrzeug sein. Das Radarsensorsystem 1 ist insbesondere eingerichtet, Radarwellen auszusenden und/oder Radarwellen zu empfangen. Praktischerweise ist das Radarsensorsystem 1 mit Hilfe eines Steuergerätes 9 gesteuert. Das Steuergerät 9 kann eingerichtet sein, Empfangssignale, die das Radarsensorsystem 1 in Abhängigkeit von den empfangenen Radarwellen, die beispielsweise an dem Objekt 8 reflektiert wurden, zu verarbeiten.
  • Fig. 2 zeigt eine mögliche Variante des Radarsensorsystem 1 in einer Schnittansicht. Das Radarsensorsystem 1 weist eine Hohlleiterantenne 2, ein Radom 3, ein Gehäuse 4 und eine Leiterplatte 5 auf. Das Radom 3 ist an dem Gehäuse 4 befestigt. Das Gehäuse 4 und das Radom 3 umgeben zusammen die Leiterplatte 5 und die Hohlleiterantenne 2. Prinzipiell kann das Radom 3 auch als ein Teil des Gehäuses 4 betrachtet werden. Die Hohlleiterantenne 2 ist an der Leiterplatte 5 mithilfe einer Rastverbindung befestigt. Für eine Montage des Radarsensorsystems 1 können die Leiterplatte 5 und die Hohlleiterantenne 2 zusammen als eine Einheit in einem Raum, der von dem Gehäuse 4 umgeben ist, eingebracht werden. Im Anschluss daran kann das Radom 3 an einer Oberseite des Gehäuses 4 befestigt, beispielsweise verschweißt, werden.
  • Die Radarwellen sind insbesondere mit Hilfe der Leiterplatte 5, insbesondere mit Hilfe eines Radarwellengenerators 6, erzeugbar. Die mit Hilfe des Radarwellengenerators 6 erzeugten Radarwellen können mit Hilfe der Hohlleiterantenne 2 ausgesendet werden.
  • Hierzu können die Radarwellen in in Fig. 2 der Übersicht halber nicht gezeigte Kanäle der Hohlleiterantenne 2 eingekoppelt werden. Eingänge der Kanäle können sich an in Fig. 2 nicht dargestellten Ports der Leiterplatte 5 befinden. Der Radarwellengenerator 6 kann insbesondere in Form eines Hochfrequenzmikrochips ausgebildet sein. Weiterhin kann der Radarwellengenerator 6 mit Hilfe von weiteren in der Fig. 2 nicht dargestellten Bauteilen der Leiterplatte 5 steuerbar sein.
  • Fig. 2 zeigt eine Variante, wie die Hohlleiterantenne 2 an der Leiterplatte 5 mit Hilfe einer ersten Rastverbindung befestigt sein kann. Hierbei zeigt Fig. 2 die erste Rastverbindung in einem eingerasteten, d.h. geschlossenen, Zustand. Die erste Rastverbindung weist ein erstes Fügeelement 11 und ein zweites Fügeelement 12, welches in Fig. 3 dargestellt ist, auf. Das erste Fügeelement 11 der ersten Rastverbindung, im Folgenden verkürzt als das erste Fügeelement 11 bezeichnet, erstreckt sich insbesondere senkrecht von der Hohlleiterantenne 2 in Richtung der Leiterplatte 5.
  • Weiterhin kann das erste Fügeelement 11 an seinem von der Hohlleiterantenne 2 beabstandeten Endstück 11.2 einen vergrößerten Querschnitt zum Einrasten an dem zweiten Fügeelement 12 der ersten Rastverbindung, im Folgenden verkürzt als zweites Fügeelement 12 bezeichnet, aufweisen. Das zweite Fügeelement 12 kann an der Leiterplatte 5 angeordnet sein und weist zumindest eine Kante, wie beispielsweise eine zweite Kante 12.2, zum Einrasten des ersten Fügeelementes 11 auf.
  • Das zweite Fügeelement 12 ist bei der in Fig. 2, 3, 4, 5 gezeigten Ausgestaltung des Radarsensorsystems 1 in Form einer Bohrung ausgebildet. Die Bohrung ist durch eine in Fig. 4 dargestellte erste umlaufende Kante 12.1, die auf einer zu der Hohlleiterantenne 2 gewandten Seite der Leiterplatte 5, im Folgenden als Vorderseite der Leiterplatte 5 bezeichnet, angeordnet ist und eine zweite umlaufende Kante 12.2 begrenzt. Die zweite umlaufende Kante 12.2 ist auf einer der Hohlleiterantenne 2 abgewandten Seite der Leiterplatte 5, im Folgenden als Rückseite der Leiterplatte 5 bezeichnet, angeordnet und in Fig. 5 dargestellt. Die erste Kante 12.1 begrenzt demnach die Bohrung an der Vorderseite der Leiterplatte 5 und die zweite umlaufende Kante 12.2 die Bohrung an der Rückseite der Leiterplatte 5.
  • Fig. 3 zeigt eine optionale Aufteilung des ersten Fügeelementes 11 in einen ersten Teil 11.1, der sich von der Hohlleiterantenne 2 weg entlang einer Hauptachse 100 des ersten Fügeelementes 11 erstreckt und an dem das Endstück 11.2 angeordnet ist, und das Endstück 11.2, das einen zweiten Teil des ersten Fügeelementes 11 bildet. Das Endstück 11.2 kann insbesondere konisch ausgebildet sein. Des Weiteren kann das Endstück 11.2 in zumindest zwei sich beim Einrasten zueinander hinbewegliche Teile, nämlich ein erstes Rastteil 14.1 und ein zweites Rastteil 14.2, aufgeteilt sein.
  • Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass eine Breite des Endstückes 11.2 zumindest in einem Bereich des Endstückes 11.2 größer als eine Breite des ersten Teils 11.1 ist. Die Breite bemisst sich in einer Richtung 102, die senkrecht zu der Hauptachse 100 verläuft. Insbesondere ist die größte Breite des Endstückes 11.2 größer als ein Durchmesser der Bohrung 12. Dies bewirkt, dass die beiden Rastteile 14.1 und 14.2 zusammengedrückt werden, wenn das erste Fügeelement 11 in eine Fügerichtung 101 durch die Bohrung 12 geschoben wird. Damit sich die beiden Rastteile 14.1 und 14.2 leichter zueinander hinbewegen können, kann das Endstück 11.2 zumindest eine Aussparung 13 aufweisen. Bewegen sich die beiden Rastteile 14.1 und 14.2 zueinander hin, so wird die größte Breite des Endstückes 11.2 reduziert, so dass das Endstück 11.2 durch die Bohrung 12 geschoben werden kann. Nachdem das Endstück 11.2 die Bohrung 12 passiert hat, das heißt in der Fügerichtung 101 gesehen hinter der Bohrung 12, insbesondere hinter der zweiten umlaufenden Kante 12.2, angeordnet ist, können sich die beiden Rastteile 14.1 und 14.2 wieder auseinanderbewegen. Die Leiterplatte 5 weist auf ihrer Rückseite hierzu einen freien Raum auf, der sich in der Fügerichtung 101 unmittelbar hinter der zweiten umlaufenden Kante 12.2 befindet. Die beiden Rastteile 14.1, 14.2 können, insbesondere aufgrund ihrer elastischen Eigenschaft, in den freien Raum zurückspringen, nachdem das Endstück 11.2 die zweite umlaufende Kante 12.2 passiert hat. Prinzipiell können die beiden Rastteile 14.1, 14.2 aufgrund ihrer elastischen Eigenschaft auch ohne die Aussparung 13 zusammengedrückt werden. In diesem Fall sind beiden Rastteile 14.1, 14.2 nicht voneinander getrennt, sondern bilden ein kuppelförmiges Endstück aus. Die Aussparung 13 könnte jedoch ein leichteres Einrasten und Öffnen der ersten Rastverbindung ermöglichen.
  • Die Hohlleiterantenne 2 kann gemäß einer möglichen Ausgestaltung ein Abstützelement 19 aufweisen, welches sich von einer zu der Leiterplatte 5 hingewandten Fläche 20 der Hohlleiterantenne 2 in Richtung der Leiterplatte 5 erstreckt. Möglich ist, dass das Abstützelement 19 durch Wände der Kanäle der Hohlleiterantenne 2 gebildet ist. Alternativ kann das Abstützelement 19 separat zu den Wänden der Kanäle angeordnet sein.
  • Das erste Fügeelement 11 ist insbesondere derart an das Abstützelement 19 angepasst, dass in einem eingerasteten Zustand der ersten Rastverbindung das erste Fügeelement 11 unter Zugspannung steht. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, indem eine Länge 18 des ersten Teils 11.1 des ersten Fügeelementes 11, die in Richtung der Hauptachse 100 messbar ist, geringfügig kleiner, das heißt beispielsweise 0,1 bis 1 mm kleiner, als eine Summe einer Dicke der Leiterplatte 5, insbesondere ein Abstand zwischen der ersten umlaufenden Kante 12.1 und der zweiten umlaufenden Kante 12.2 in Richtung der Hauptachse 100, und eine Erstreckung des Abstützelementes 19 in einer Richtung, die parallel zu der Hauptachse 100 verläuft, ist.
  • Fig. 6 zeigt eine weitere Variante des Radarsensorsystems 1. Bei der in Fig. 6 gezeigten Variante ist die Hohlleiterantenne 2 an der Leiterplatte 5 mit Hilfe einer zweiten Rastverbindung befestigt. Fig. 6 zeigt die zweite Rastverbindung in einem eingerasteten, d.h. geschlossenen, Zustand. Die zweite Rastverbindung weist ein erstes Fügeelement 21 und ein zweites Fügeelement 22 auf, welches in Fig. 9 gezeigt ist. Das erste Fügeelement 21 der zweiten Rastverbindung, im Folgenden abgekürzt als erstes Fügeelement 21 bezeichnet, kann sich von der Hohlleiterantenne 2 in Richtung der Leiterplatte 5 erstrecken und an seinem von der Hohlleiterantenne 2 beabstandeten Endstück 21.3 einen vergrößerten Querschnitt zum Einrasten an dem zweiten Fügeelement 22 der zweiten Rastverbindung, im Folgenden abgekürzt als zweites Fügeelement 22 bezeichnet, aufweisen. Das zweite Fügeelement 22 ist bei der in Fig. 6, 7, 8 und 9 dargestellten Variante des Radarsensorsystems 1 in Form eines Rands der Leiterplatte 5 ausgebildet. Der Rand ist durch eine erste obere Kante 22.1 der Leiterplatte 5, welche sich auf der Vorderseite der Leiterplatte 5 befindet, und eine zweite untere Kante 22.2, welche sich an der Rückseite der Leiterplatte 5 befindet, begrenzt. An der zweiten Kante 22.2 kann das Endstück 21.3, insbesondere eine Rastnase 21.4 des Endstückes 21.3, einrasten.
  • Fig. 7 zeigt die Hohlleiterantenne 2 in einer Draufsicht und das Radom 3 in einem Schnitt. Fig. 6 zeigt das Gehäuse 4 und das Radom 3 in einem Schnitt in der in Fig. 7 gezeigten Schnittebene C-C. Um Platz für das erste Fügeelement 21 bereitzustellen, ist in dem Gehäuse 4 eine Aussparung 70 vorgesehen, die in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigt ist. Die Aussparung 70 kann sich insbesondere durch das Radom 3 erstrecken. Fig. 8 zeigt das Radarsensorsystem 1 in einem Schnitt entlang der in Fig. 7 gezeigten Schnittebene D-D.
  • In Fig. 9 ist erkennbar, dass das erste Fügeelement 21 einen Rastarm 21.1 aufweist, an dem das Endstück 21.3 angeordnet ist. Im geschlossenen Zustand der zweiten Rastverbindung ist die Rastnase 21.4 an der zweiten Kante 22.2 des zweiten Fügeelementes 22 eingerastet. Fig. 9 zeigt die zweite Rastverbindung in einem geöffneten Zustand.
  • Zum Schließen der zweiten Rastverbindung wird das erste Fügeelement 21 in die Fügerichtung 101 bewegt, wodurch sich das erste Fügeelement 21 dem zweiten Fügeelement 22 nähert. Das erste Fügeelement 21 wird insbesondere so lange in die Fügerichtung 101 bewegt, bis eine Stoßfläche 90 des Endstücks 21.3 die erste Kante 22.1 des zweiten Fügeelementes 22 berührt. Wird das erste Fügeelement 21 weiter in die Fügerichtung 101 bewegt, nachdem die Stoßfläche 90 die erste Kante 22.1 berührt hat, so bewegt sich das Endstück 21.3 in eine Verschiebungsrichtung 201, die senkrecht zu der Fügerichtung 101 verläuft, wobei der Rastarm 21.1 in die Richtung 201 gebogen wird.
  • Eine Verschiebung des Endstückes 21.3 in die Richtung 201 ermöglicht, dass die Rastnase 21.4 an dem Rand der Leiterplatte 5, d.h. dem zweiten Fügeelement 22, in Richtung der zweiten Kante 22.2 vorbeigleiten kann. Nachdem die Rastnase 21.4 die zweite Kante 22.2 passiert hat, kann das Endstück 21.3 in eine Richtung zurückspringen, die entgegengesetzt zu der Verschiebungsrichtung 201 verläuft. Damit das Endstück 21.3 zurückspringen kann, ist in der Fügerichtung 101 gesehen hinter der zweiten Kante 22.2 ein freier Raum vorgesehen.
  • Die Stoßfläche 90 ist schräg zu einer Haupterstreckungsrichtung 200 des ersten Fügeelementes 21 ausgerichtet. Insbesondere kann die Stoßfläche 90 einen Winkel zu der Haupterstreckungsrichtung 200 von etwa 5 bis 20 Grad aufweisen.
  • Aus Fig. 9 ist weiterhin ersichtlich, dass das Endstück 21.3 eine größere Breite als der Rastarm 21.1 aufweist, wobei die Breite in einer Richtung quer zur Haupterstreckungsrichtung 200 messbar ist.
  • Ein zweiter Teil 21.2 des ersten Fügeelementes 21 kann entlang der Haupterstreckungsrichtung 200 an der Hohlleiterantenne 2 verlaufen. Der zweite Teil 21.2 ist insbesondere in die Hohlleiterantenne 2 integriert. Eine derartige Integration des zweiten Teils 21.2 in die Hohlleiterantenne 2 kann beispielsweise durch eine Herstellung des ersten Fügeelementes 21 zusammen mit der Hohlleiterantenne 2 mit Hilfe eines 3D-Druckverfahrens realisiert werden.
  • Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht der Hohlleiterantenne 2, des ersten Fügeelementes 21, der Leiterplatte 5 und des zweiten Fügeelementes 22 mit der oberen ersten Kante 22.1 und der unteren zweiten Kante 22.2.
  • Fig. 11 zeigt eine Variante des Radarsensorsystems 1, bei welcher die Hohlleiterantenne 2 an der Leiterplatte 5 mit Hilfe der ersten Rastverbindung und der zweiten Rastverbindung befestigt ist. Die zweite Rastverbindung ist bei dieser Variante gegenüber von der ersten Rastverbindung angeordnet. Entsprechend weist bei der in Fig. 11 gezeigten Variante des Radarsensorsystems 1 die Leiterplatte 5 sowohl die in Fig. 2 und 3 gezeigte Bohrung 12 zum Einrasten des ersten Fügeelementes 11 als auch das zweite Fügeelement 22 zum Einrasten des ersten Fügeelementes 21 auf. Gemäß einer möglichen Ausgestaltung kann die Hohlleiterantenne 2 an der Leiterplatte 5 mit Hilfe weiterer Rastverbindungen befestigt sein. Die weiteren Rastverbindungen können jeweils analog zu der ersten oder der zweiten Rastverbindung ausgebildet sein.

Claims (10)

  1. Radarsensorsystem (1), aufweisend eine Hohlleiterantenne (2), ein Radom (3), ein Gehäuse (4) und eine Leiterplatte, wobei das Radom (3) an dem Gehäuse (4) befestigt ist und das Gehäuse (4) und das Radom (3) zusammen die Leiterplatte (5) und die Hohlleiterantenne (2) umgeben und von der Leiterplatte (5) erzeugbare Radarsignale mithilfe der Hohlleiterantenne (2) aussendbar sind, wobei die Hohlleiterantenne (2) an der Leiterplatte (5) mithilfe einer Rastverbindung befestigt ist.
  2. Radarsensorsystem (1) nach Anspruch 1, wobei die Hohlleiterantenne (2) mithilfe eines 3D-Druckverfahrens hergestellt ist.
  3. Radarsensorsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Rastverbindung ein erstes Fügeelement (11; 21) und ein zweites Fügeelement (12; 22) aufweist und das erste Fügeelement (11; 21) sich senkrecht von der Hohlleiterantenne (2) in Richtung der Leiterplatte (5) erstreckt und an seinem von der Hohlleiterantenne (2) beabstandeten Endstück (11.2; 21.3) einen vergrößerten Querschnitt zum Einrasten an dem zweiten Fügeelement (12; 22) aufweist und das zweite Fügelement (12; 22) an der Leiterplatte (5) angeordnet ist und zumindest eine Kante (12.2; 22.2) zum Einrasten des ersten Fügeelementes (11; 21) aufweist.
  4. Radarsensorsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hohlleiterantenne (2) zumindest ein Abstützelement (19) aufweist, welches sich in Richtung der Leiterplatte (5) erstreckt, um einen definierten Abstand zwischen der Hohlleiterantenne (2) und der Leiterplatte (5) bereitzustellen.
  5. Radarsensorsystem (1) nach Anspruch 4, wobei das erste Fügeelement (11; 21) derart an das Abstützelement (19) angepasst ist, dass in einem eingerasteten Zustand der Rastverbindung das erste Fügelement (11; 21) unter Zugspannung steht.
  6. Radarsensorsystem (1) nach Anspruch 3, wobei das erste Fügeelement (11) einen ersten Teil (11.1) aufweist, der sich von der Hohlleiterantenne (2) weg erstreckt und an dem das Endstück (11.2) angeordnet ist, und das Endstück (11.2) eine Aussparung (13) aufweist, die das Endstück (11.2) in zumindest zwei sich beim Einrasten zueinander hin bewegliche Teile (14.1, 14.2) aufteilt, und die Kante (12.2) als eine den ersten Teil (11.1) umlaufende Kante ausgebildet ist, die den ersten Teil (11.1) im eingerasteten Zustand der Rastverbindung vollständig umgibt.
  7. Radarsensorsystem (1) nach Anspruch 3, wobei das erste Fügeelement (21) einen Rastarm (21.1) aufweist, an dem das Endstück (21.3) angeordnet ist, wobei das Endstück (21.3) eine Rastnase (21.4) aufweist, die an der Kante (22.2) des zweiten Fügeelementes (22) eingerastet ist.
  8. Radarsensorsystem (1) nach Anspruch 7, wobei die Kante (22.2) in Form einer Außenkante der Leiterplatte (5) ausgebildet ist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Radarsensorsystems (1), aufweisend eine Hohlleiterantenne (2), ein Radom, ein Gehäuse (4) und eine Leiterplatte (5), das Verfahren umfassend eine Montage des Radarsensorsystems (1) mit den folgenden Schritten:
    - Annähern der Hohlleiterantenne (2) an die Leiterplatte (5);
    - Drücken der Hohlleiterantenne (2) an die Leiterplatte (5) zum Schließen einer Rastverbindung zwischen der Hohlleiterantenne (2) und der Leiterplatte (5);
    - Einbringen der Hohlleiterantenne (2) und der mithilfe der Rastverbindung an der Hohlleiterantenne (2) befestigen Leiterplatte (5) in das Gehäuse (4);
    - Schließen des Gehäuses (4) durch Befestigen des Radoms (3) an dem Gehäuse (4).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Verfahren eine Herstellung der Hohlleiterantenne (2) und einem ersten Fügeelement (11, 21) der Rastverbindung mithilfe eines 3D-Druckverfahrens umfasst, wobei das 3D-Druckverfahren derart durchgeführt wird, dass zumindest ein Teil des ersten Fügeelementes (11, 21) als ein integraler Bestandteil der Hohlleiterantenne (2) hergestellt wird.
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Citations (4)

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