JP3720039B2 - 距離警告レーダーのレードームを製作する方法 - Google Patents

Description

本発明は、距離警告レーダーのレードームを製作する方法に関する。

今日の技術水準によれば、レーダーのレードームは、その厚さが材料誘電率と関連して、使用される周波数の波長に調和するように設計されている。そのため、境界面での反射損失と、境界面での吸収損失と、レードーム材料内での吸収損失ができるだけ小さくなっている。

所定のデザインあるいは距離警告レーダー（ＡＷＳ）のためのような、視覚的に一部が透明なレードーム構造体内で隆起した形状にメーカーエンブレムを形成することは、従来知られていない。

同様に、SiO₂製の耐引っ掻き性表面またはレードーム上またはレードームと組み合わせた耐引っ掻き性表面は新規である。この耐引っ掻き性SiO₂層はゾルゲル技術でまたは化学蒸着（ＣＶＤ＝気相から基板上に材料を堆積させること）によって形成可能である。

本発明の根底をなす課題は、特別な外観の特有の構造体が、レーダー全透過性であると同時に、レーダー波の伝搬に悪影響を与えず、レードームの結像特性が完全に維持される、冒頭に述べた種類の方法を提供することである。

この課題は、自動車部品であるエンブレムまたはラジエータグリルを含む特有の構造体を有するレーダー用レードームにおいて、前記特有の構造体のための雌型を背面に有する視覚的に透明な被覆板と、前記雌型の表面に形成された金属光沢を有する非金属塗料層と、前記被覆板の背面に、前記被覆板と同じかまたは類似の誘電特性を有する形状補完層とを有し、前記非金属塗料層の厚さが、可視波長範囲にて電磁放射線を反射し、レーダー波をほとんど弱めることなく透過させるよう定められ、前記被覆板と前記形状補完層とを含む厚さが外部との境界面での損失が少なくなるようレーダー波の波長と入射角に調和されていることを特徴とするレードームにより解決される。
さらに、上記課題は、自動車部品であるエンブレムまたはラジエータグリルを含む特有の構造体を有するレーダー用レードームを製作する方法において、視覚的に透明な被覆板の背面に前記特有の構造体のための雌型を形成し、前記雌型に金属光沢を有する非金属塗料層を形成し、前記被覆板の背面に、前記被覆板と同じかまたは類似の誘電特性を有する形状補完層を形成し、前記非金属塗料層の厚さが、可視波長範囲にて電磁放射線を反射し、レーダー波をほとんど弱めることなく透過させるよう定められ、前記被覆板と前記形状補完層とを含む厚さが外部との境界面での損失が少なくなるようレーダー波の波長と入射角に調和されていることを特徴とするレードームを製作する方法により解決される。
次に実施の形態について説明する。この説明は図によって補足される。

一般的な本発明思想では、例えばクロム光沢を有する金属的な外観の自動車部品のメーカーエンブレムあるいは特有の構造体が、レーダー全透過性であると同時に、回折、屈折、散乱および反射によって伝搬に悪影響を与えることなく、一体的に形成される。この場合、レードームの結像特性は完全に維持されたままであり、レードームはレンズの形状および機能を有する。

図１，２に示した会社のエンブレム１０は、レードームとして次のように形成可能である。エンブレムは公知のごとく、星形部材１１と、それを取り巻くリング１２とからなっている。三叉状の星形部材はクロム色でコーティングされ、レーダー透過性であり、そして透明な被覆層に埋め込まれている。リング１２は透明な熱可塑性材料である。この熱可塑性材料は暗色のコーティング、不透明なコーティングまたはそれに類似するコーティングを有する。リングは好ましくは、耐引っ掻き性のコーティングを備えている。従って、上記のレードームは誘電損失が小さく、レーダー透過性でそして視覚的に透明な被覆板ａ１、例えばポリカーボネートからなっている。この被覆板内で、構造体すなわちメーカーのエンブレムが被覆板の雌型ａ２に一体化される。すなわち、後側から見て、エンブレムはその凹型内に示される。エンブレム１０または構造体の金属コーティングのための、次に続く作業行程の際に、残りの表面Ｒｆが被覆されるように、被覆板ａ１の背面は、特に、黒の塗料のマスクを有する。

メーカーのエンブレム１０の型は金属層または金属光沢のある層ａ３を備えている。この層は、可視波長範囲内では電磁放射線または光を完全に反射し、それよりも長い波長のレーダー波をほとんど弱めることなく透過するように薄くなっている。金属層の層厚はいろいろな金属コーティング材料について経験的に決めることができる。図５にはそのためのグラフが示してある。

後側の表面の幾何学形状に基づく、透過する電磁場の歪曲を防止するために、暗色を付けた他のポリカーボネート層ａ４が、部分的にコーティングした透明な被覆板ａ１の背面に吹き付けられているかあるいはポリカーボネート製の板が形状補完的に接着されている。この場合、理解されるように、気泡等による不均質が境界層の間に生じることがない。

機械的または化学的な影響からレードーム表面を保護するために、化学蒸着によって、レーダーを透過する、数μｍの厚さのSiO₂製の被覆層が被覆形成される。耐引っ掻き性とレーダー透過性を有するコーティングは公知のごとく、塗料コーティング技術またはゾルゲル技術によって塗布することができる。レードームの被覆板ａ１と後側吹き付けのためには、誘電率が同じかまたは少ししか違わない材料だけが使用され、そしてレードーム構造にとって一般的であるように、その厚さが対応するレーダー周波数の波長と入射角に調和している。それによって、レードームの材料の構造的な推測が保証される。

上記の提案による手段の結果として、透明なポリカーボネートａ１に埋め込まれた金属光沢を有する物体ａ３が、観察者にとって、暗色の背景の前に平面図で見える。波長の分解範囲において物体が均質であることに基づいて、レードームの材料はレーダー波にとって均質である。

距離警告レーダーのためのレードーム構造について前述したが、次に、図３に示した、深絞り技術によるレードーム構造について説明する。レードームのために使用される出発材料は、レーダーを透過し、剛性があり、そして薄い箔材料ｂ１からなっている。深絞り技術およびブリスタ包装技術において一般的であるように、箔材料は加熱すると同時に真空によって型取りされる。この型は形成すべき所望の形状に一致している。図示した実施の形態では、成形型はラジエータグリルｂ１の形をしている。この場合、透過するレーダー波の少しの部分ビームだけが誘電体または箔の面に斜めにまたはかすめて衝突するように、形が選択されている。

金属部分を形成するために、形を作る前または作った後で、金属層ｂ２によって箔が蒸着またはスパッタリングされる。金属光沢のある非金属的な特別な塗料によるコーティングも可能である。走行風に基づいて水または雪が溜まる窪みや凹部を有しておらず、図３においてｂ３で示すように、水または雪が風圧によってレードームから自動的に導き出されるように、形成することが重要である。図示したラジエータグリル構造体は、雨水と雪を導き出すことができるようにするために、側方が開放している。レードーム構造体のクロム色の蒸着部またはスパッタリング部はｂ２で示してあり、透明な保護層はｂ４で示してある。

金属光沢を有する範囲は、既に述べたように、印刷、スパッタリングまたは蒸着される。金属層の厚さは、レーダー周波数のために全透過が保証されるように、例えばスパッタリングの時間の関数として選定される。これは金属層のオーム抵抗の制御によってあるいはマイクロ波周波数の場合には伝送測定によってあるいはコーティングプロセスの時間によって行われる。これに関する情報は図４，５のグラフに示してある。

腐食作用と機械的な作用に対して金属コーティングを保護するために、耐引っ掻き性の塗料を金属層に塗布するかあるいはこの目的のために化学蒸着によってSiO₂層ｂ４を使用することができる。

上記のレーダー透過方法は、結像特性に大きな影響を与えることなく、金属構造体が金属材料によってあるいは干渉作用のために金属的な光沢を有する非金属塗料によって、輪郭を被覆することにより形成されるという特徴を有する。それによって、商標または特有の構造体形状を一体化することができ、例えば距離警告機器の場合、その申し分のない機構が保証される。
以上の実施の形態をまとめると、以下の付記の通りである。
（付記１）エンブレムまたは特有の構造体がレーダー全透過性である、距離警告レーダーのレーダー周波数のためのレードームを製作する方法において、レーダー透過性で視覚的に透明な被覆板（ａ１）内で、エンブレム（１０）または構造体（ｂ１）がその雌型に埋め込まれ、この雌型が金属層または金属的な光沢を有する層（ａ３）を有し、この層の厚さが、可視波長範囲において電磁放射線が完全に反射し、それよりも長い波長のレーダー波がほとんど弱められないで通過するように定められていることを特徴とする方法。
（付記２）被覆の前に、被覆板（ａ１）の背面が、残りの面を被覆するために、暗色の層またはマスクを備えていることを特徴とする付記１記載の方法。
（付記３）被覆板（ａ１）がポリカーボネートによって形成されていることを特徴とする付記１または２記載の方法。
（付記４）透明な被覆板（ａ１）の背面が吹き付けられたポリカーボネート層（ａ４）または類似の誘電特性を有する合成樹脂を備えているかあるいはポリカーボネート板に接着されることを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の方法。
（付記５）暗色の層が黒の塗料によって形成されていることを特徴とする付記２〜４のいずれか一つに記載の方法。
（付記６）エンブレムまたは特有の構造体がレーダー全透過性であり、箔材料が加熱されると同時に真空によって所望な構造体を形成する型上に押し付けられる、距離警告レーダーのレーダー周波数のためのレードームを製作する方法において、或る程度の強度を有し、レーダーを透過する薄い箔材料から、レードームが形成され、箔材料が金属層（ｂ２）または非金属の塗料を備えていることを特徴とする方法。
（付記７）レードーム表面が、厚さが数μｍでレーダーを透過するSiO₂製のセラミック被覆層を有することを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の方法。
（付記８）レードームの厚さが距離警告レーダーのレーダー周波数の波長と入射角に調和されていることを特徴とする付記１〜７のいずれか一つに記載の方法。
（付記９）通過するレーダー波の少しの部分ビームだけが誘電体または箔の面に斜めにまたはかすめるように当たるように、構造体（ｂ１）が形成されていることを特徴とする付記６〜８のいずれか一つに記載の方法。
（付記１０）金属的な構造体部分を形成するために、金属光沢を有する非金属塗料が使用されることを特徴とする付記１〜９のいずれか一つに記載の方法。
（付記１１）金属層（ａ３；ｂ２）が耐引っ掻き性の塗料またはSiO₂層を備えていることを特徴とする付記１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
（付記１２）金属光沢を有する構造体範囲が印刷、スパッタリングまたは蒸着されることを特徴とする付記６〜１１のいずれか一つに記載の方法。
（付記１３）レーダーを透過する材料（ａ１；ｂ１）からなり、この材料が金属層または金属光沢を有する層（ａ３；Ｂ２）を備えている、距離警告レーダー用のレードームにおいて、レーダーを透過する材料がエンブレム（１０）または特有の構造体の形成するために型（ａ２）を含み、このエンブレムまたは構造体が金属層または金属光沢を有する層（ａ３；Ｂ２）を備え、層の厚さが、レーダー周波数のときに電磁放射線をほとんど弱めないで通過させるように選定されていることを特徴とするレードーム。
（付記１４）レーダーを透過する材料（ａ１）が視覚的に透明な被覆板として形成され、型（ａ２）が雌型として被覆板に一体化されていることを特徴とする付記１３記載のレードーム。
（付記１５）レーダーを透過する材料（ａ１）が或る程度の強度を有する薄い箔材料として形成され、形状（ａ２）が加熱と真空によるプレスによって所望の構造体上に設けられていることを特徴とする付記１３記載のレードーム。
（付記１６）レーダーを透過するセラミックの被覆層がSiO₂からなっていることを特徴とする付記１３〜１５のいずれか一つに記載のレードーム。

メーカーエンブレムの形したレードームの実施の形態の斜視図、 図１に示したレードームの横断面図、 深絞り技術のレードームの他の実施の形態の斜視図、 スパッタリングされた金属層を透過する際のレーダー波の弱まりに関するグラフ ポリカーボネート上のクロムのためのスパッタリング時間と層厚に関するグラフである。

Claims (2)

1. 自動車部品であるエンブレムまたはラジエータグリルを含む特有の構造体を有するレーダー用レードームにおいて、
   前記特有の構造体のための雌型を背面に有する視覚的に透明な被覆板と、
   前記雌型の表面に形成された金属光沢を有する非金属塗料層と、
   前記被覆板の背面に、前記被覆板と同じかまたは類似の誘電特性を有する形状補完層とを有し、
   前記非金属塗料層の厚さが、可視波長範囲にて電磁放射線を反射し、レーダー波をほとんど弱めることなく透過させるよう定められ、前記被覆板と前記形状補完層とを含む厚さが外部との境界面での損失が少なくなるようレーダー波の波長と入射角に調和されていることを特徴とするレードーム。
2. 自動車部品であるエンブレムまたはラジエータグリルを含む特有の構造体を有するレーダー用レードームを製作する方法において、
   視覚的に透明な被覆板の背面に前記特有の構造体のための雌型を形成し、
   前記雌型に金属光沢を有する非金属塗料層を形成し、
   前記被覆板の背面に、前記被覆板と同じかまたは類似の誘電特性を有する形状補完層を形成し、
   前記非金属塗料層の厚さが、可視波長範囲にて電磁放射線を反射し、レーダー波をほとんど弱めることなく透過させるよう定められ、前記被覆板と前記形状補完層とを含む厚さが外部との境界面での損失が少なくなるようレーダー波の波長と入射角に調和されていることを特徴とするレードームを製作する方法。

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