KR102415858B1 - 차량용 레이돔 - Google Patents

Abstract

차량용 레이돔은 서로 접합된 기판(1) 및 커버(2)를 포함하고, 상기 레이돔은 레이더의 시야각(F)을 정의하고, 상기 기판(1) 및 상기 커버(2)는 동일한 물질로 제조되고, 상기 기판(1) 및 상기 커버(2)는 용접 및 밀봉 요소(4)에 의해 서로 결합되고, 상기 밀봉 요소(4)는 상기 시야각(F)의 외측에 배치되는 것을 특징으로 한다.
접합 공정은 밀봉 요소에 수밀 역할을 분담시킴으로써 단순화되고, 용접은 상이한 부분들 사이에 접합 제어를 제공한다.

Description

차량용 레이돔

본 발명은 레이더를 숨기는 차량의 정면 부분에 배치되는 로고 또는 엠블렘을 나타내는 차량용 레이돔에 관한 것이다.

로고 또는 엠블렘을 나타내는 차량용 장식 레이돔(radom)은 일반적으로 기판, 장식층 및 커버로 이루어진다. 이것에는 몇 가지 이유가 있다.

첫째, 장식층은 두 요소(기판 및 커버) 사이에 끼워져 환경 또는 화학적 오염으로부터 보호된다.

둘째, 브랜드 식별을 가능하게 하기 위해 다양한 색상, 체적 3D 인식, 및 기타 트리밍(trimming) 세부사항을 더 쉽게 달성할 수 있다. 따라서, 기판 및 커버는 브랜드 로고에 따라 보완적인 톱니부(indentation) 및 오목부(recess)를 형성할 수 있다. 이러한 이유는 커버 및 기판의 보완적인 구조 사이의 간격이 0이거나 레이더 파장 보다 훨씬 작으면 단단한 모서리나 단차를 극복할 수 있기 때문이다. 이런 종류의 인공물이 있으면 레이더 파장의 회절로 이어져 레이더의 주요 기능에 영향을 미친다. 이 방법은 레이돔이 통과하는 레이더 파장의 외곡을 최소화하기 위해 균일한 매체를 제공한다. 몇 가지 고려사항은 다음과 같다:

레이더 파장의 최대 투과성을 달성하기 위해서, 레이돔의 두께가 매체 내에서 파장의 배수여야 한다. 이것이 달성되면, 레이돔 인터페이스에서 레이더를 향해서 반사된 파장을 없에고 레이더 기능이 보존된다.

모든 레이돔 인터페이스에서 전자파의 전송과 반사가 발생하기에, 적절하게 설계된 레이돔은 적절한 레이돔 두께를 계산함으로써 전송은 최대화하고 반사는 최소화할 것이다. 그렇게 하기 위해, 커버와 기판의 유전체 물질 특성, 구체적으로 물질의 복소 유전율이 신중하게 결정되어야 한다.

레이돔의 표면에 수직인 벡터에 대한 입사각도 고려해야 한다. 두 가지 고려 사항을 모두 고려한다면 레이돔은 전자기 센서에 적응되며, 또한 레이더 파장은 최소 왜곡된다.

레이돔의 영역들이 다른 물질로 만들어진다면, 각 물질이 고유한 복소 유전율을 가짐에 따라 적응은 더욱 어려워질 것이다. 일부 수지층의 두께가 적응되지 않기 때문에, 이것은 차선의 레이돔 성능을 초래한다. 그럼에도 불구하고, 경우에 따라서 이것은 필요할 수 있다. 따라서, 각 물질의 복소 유전율은 각 부분의 두께가 결정될 때 이용되어야 한다.

레이돔의 다른 부분들 사이에 갭이 존재하면 레이더 파장 전파에 부정적인 영향을 미친다:

매체 수가 늘어남에 따라, 인터페이스 수가 증가하고 적응도 또한 더욱 어려워지고, 더 많은 전송 및 반송이 고려되어야 한다. 기판과 커버 사이에 존재하는 갭이 레이더 파장의 길이 면에서 작지 않다면, 갭은 또 다른 매체로 작용할 것이고, 레이더 성능은 더 나빠질 것이다.

가변 갭 두께는 레이돔을 통한 상이한 광학 경로가 파장의 위상과 진폭을 변조하기 때문에 레이더 파장의 확산을 왜곡시킨다.

일부 수지 물질의 수분 흡수 특성 또는 조립된 레이돔의 수밀성(water tightness)에 따라, 수분이 갭으로 침투할 수 있다.

위에서 언급한 모든 가능성은 레이더 성능을 저하시킨다. 따라서, 기판과 커버 사이의 갭은 최소화되고 가능한 일정하고 작게 유지되어야 한다. 존재하는 갭이 레이더 파의 파장 길이의 작은 부분 또는 그 미만이라면, 레이더 파장의 확산에 미치는 영향은 무시할 수 있다.

이러한 효과는 레이돔 조립을 위한 강인한 접합 방법을 설계함으로써 해결할 수 있다. 따라서, 레이돔을 구성하는 다른 부분들의 접합이 레이돔 설계의 핵심 포인트 중 하나라는 것은 명백하다.

서로 다른 레이돔 요소를 함께 부착하는 몇 가지 방법이 알려져 있다. 기계적 부착을 위한 하나의 가능성은 레이더 시야각(Field of View) 밖에서, 레이돔 외부 경계에 클립 또는 링과 같은 부가적인 요소를 포함한다. 이러한 외부 요소는 레이더 안테나 시야각 내측의 모든 내부 요소를 이상적으로 모두 단단히 고정한다. 내부 요소들, 즉 레이더 시야각 내측의 내부 요소들은 레이더 파장의 길이에 적응된다. 외부 요소들, 즉 레이더 시야각 바깥쪽의 외부 요소들은 레이더 파장의 길이에 적응되지 않지만, 그것들이 레이더 파장에 미치는 왜곡은 레이더 성능을 저하시키지 않는다. 따라서, 적응된 레이돔 두께, 균일한 표면, 또는 적절한 복소 유전율을 갖는 물질의 채택은 외부 요소에 적용되지 않는다. 그러나, 레이돔을 붙이는 이러한 방법은 수밀을 보장하지 못한다: 수분은 궁극적으로 접합부나 균열을 통해 스며들며 내부 레이돔 요소 사이의 기존의 갭을 채울 수 있다.

또 다른 기계적인 방법은 서로 다른 부분을 연속적으로 성형하는 것이다. 서로 다른 요소의 단단한 결합을 보장하기 위해 인터페이스에서 몇몇 톱니부와 오목부가 형성될 수 있다. 다른 용융 온도를 갖는 다른 물질이 레이돔 제작에 이용된다. 그 이유는, 레이돔이 장식 요소이고, 제1 위치에서 성형된 부분에 포함된 장식 모양이나 윤곽의 변형은 비해야만 하기 때문이다. 따라서, 제2 위치에서 성형된 부분은 더 낮은 용융 온도를 필요로 한다.

추가된 복잡성은 두 개의 성형부 사이에 끼워진 장식층이 전체 성형 동안 보호될 필요가 있다는 사실로부터 기인한다. 따라서, 제2 위치에서 성형되는 부분의 성형 온도는 제1 위치에서 성형된 부분 위에 적용된 장식층을 손상시키지 않을 정도로 충분히 낮을 필요가 있다.

이러한 시나리오에서, 상이한 물질의 수축률 때문에, 여러 부분 사이에 갭이 형성될 수 있고 수분이 레이돔 내에 스며들 수 있다. 게다가, 시간이 지남에 따라 나타나는 상이한 부분들 사이의 균열은 레이돔의 성능과 장식에 영향을 줄 수 있다.

따라서, 상이한 레이돔 요소의 접합은 상당한 복잡성의 문제라는 것이 명백하다.

본 발명의 레이돔에 따르면 상기 결점은 해결될 수 있으며, 이후에 설명될 다른 장점을 제시한다.

본 발명에 따른 차량용 레이돔은 서로 접합된 기판과 커버를 포함하고, 상기 레이돔은 레이더의 시야각을 포함하고, 상기 기판과 커버는 동일한 물질로 제조되거나, 어떤 경우에는 용접이 가능하고 레이더 파장 전송에 적합한 다른 물질로 제조될 수 있다. 상기 기판과 커버는 용접 및 밀봉 요소에 의해 서로 결합되며, 상기 밀봉 요소는 시야각 밖에 위치한다.

바람직하게는, 기판 및 커버는 아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트(ASA), 아크릴 수진, 폴리스티렌, 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 또는 아크릴로니트릴 에틸렌 스티렌(AES)과 같은 열가소성수지로 만들어지고, 상기 밀봉 요소는 접착제 및/또는 조인트이다.

바람직한 구현 예에 따르면, 기판 및 커버는 다수의 용접 트랙 또는 스폿에 의해 용접되며, 상기 용접 트랙 또는 스폿은 상기 시야각의 내측 및 외측에 배치될 수 있다.

바람직한 구현 예에 따르면, 기판 및 커버는 다수의 용접 트랙 또는 스폿에 의해 용접되며, 상기 용접 트랙 또는 스폿은 상기 시야각의 내외에 배치될 수 있다.

모든 레이돔 요소로 동일한 물질이 사용되면, 몇몇 이점이 있다:

첫째, 최적의 레이돔 두께 적응이 달성될 수 있고, 따라서, 최적의 전자기 성능이 달성된다. 둘째, 용접 호환성이 보장된다. 상이한 물질이 사용된 경우, 각 부분의 두께는 정합 두께를 결정하고 최상의 전자기 성능을 보장하기 위해 대응 복소 유전율을 이용하여 개별적으로 정합될 필요가 있다. 또한, 사용된 물질 사이에 용접 호환성이 보장되어야 한다.

레이돔 표면이 레이더 시야각에 의해 정의된 윤곽을 초과하면, 레이돔을 구성하는 요소들 사이에 수밀성은 조인트 또는 접착제와 같은 밀봉 요소에 의해 달성될 수 있다. 레이더 파장의 확산을 왜곡할 수 있기 때문에, 조인트 또는 접착제는 레이더 시야각의 밖에 배치된다.

모든 레이돔 표면에서 몇몇 용접 트랙 및 스폿은 레이돔 요소의 단단한 부착과 전체 레이돔의 최소, 고정 갭을 보장하기 위해 배치되어야 한다. 따라서, 레이돔 전체 두께는 상기 용접 트랙과 스폿의 존재 및 전체 레이돔을 통해 달성되는 우수한 레디어 파장 투과성에 의해 매우 정밀하게 제어될 수 있다. 이러한 용접 트랙 또는 스폿은 화학적 접합 메커니즘을 제공하며, 마모와 찢어짐에 매우 강인하고 화학적인 공격에도 매우 강인하다. 또한, 추가적인 요소가 필요없기 때문에 레이돔 본체를 통한 레이더 파장의 전송을 변조하지 않고, 기판과 커버에 이용되는 물질은 용접 공정 전후에 동일한 특성을 유지한다.

이러한 방식으로, 접합 공정은 밀봉 요소에 수밀 역할을 분담시킴으로써 단순화되며, 용접은 상이한 부분들 사이에 접합 제어를 제공한다. 용접 스폿 또는 트랙의 적절한 분포는 로고의 형상에 따라 선택되어야만 한다. 이러한 방식으로, 크고, 곡선형 레이돔의 경우에도 제로 또는 최소 상수 갭이 달성될 수 있다.

개시된 것을 더 잘 이해하기 위해, 일부 도면이 첨부되며, 도식적이고 비-제한적인 실시 예로서 실용적인 구현 예가 도시된다.
도 1은 본 발명에 따른 레이돔의 정면도이다;
도 2는 본 발명에 따른 레이돔의 횡단면도이다.

본 발명에 따른 차량용 레이돔은 일반적으로 레이더가 또한 설치되는 차량의 전면 패널에 사용되어, 레이더 파장이 레이돔을 가로지른다. 이를 위해, 레이돔은 레이더 시야각(도면에서 F로 표기된)을 정의하고, 즉, 레이더 파장의 통과 영역을 정의한다. 이 영역은 레이더 파장의 통과를 방해하거나 영향을 주는 요소가 없어야 한다.

본 발명은 기판(1) 및 커버(2)를 포함하고, 바람직하게는 도면에 도시되지 않은 장식층을 포함한다.

기판(1)과 커버(2)는 서로 접합되며 바람직하게는 동일한 물질 또는 용접 가능한 물질, 예를 들어, 아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트(ASA), 아크릴 수진, 폴리스티렌, 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 또는 아크릴로니트릴 에틸렌 스티렌(AES)과 같은 물질로 제조 되지만, 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다. 기판(1)과 커버(2)가 다른 물질로 제조되는 경우, 예를 들어, 기판(1)은 폴리카보네이트로 제조되고 커버(2)는 아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트로 제조될 수 있다.

기판(1)과 커버(2)는 용접에 의해, 다수의 용접 트랙 또는 용접 스폿(3)에 의해, 그리고 밀봉 요소(4)에 의해 서로 접합된다. 이러한 밀봉 요소(4)는 접착제 또는 조인트일 수 있고, 그 기능은 레이돔 요소를 따라 수밀성을 보장하는 것이다. 상기 용접은 레이저 또는 적외선에 의해 수행될 수 있다.

용접 트랙 또는 스폿(3)은 비록 기판(1)과 커버(2) 사이에 정확한 용접을 허용하기 위해 임의의 적절한 위치에 배치될 수 있지만, 바람직하게는 레이더 시야각(F)의 내측 및 외측에 배치된다.

반면에, 밀봉 요소(4)는 레이더 시야각(F)의 내측에 위치할 경우 레디어 파장의 교차에 영향을 줄 수 있기 때문에, 레이더 시야각(F)의 외측에 배치된다.

기판(1) 및 커버(2)에 동일한 물질을 사용함으로써, 최적의 전자기적 성능이 달성되고 용접 호환성이 보장된다. 그럼에도 불구하고, 기판(1) 및 커버(2)에 다른 물질이 적용된다면, 강인한 접합 메커니즘에 의해 두 부분이 단단하게 고정되고 전체 레이돔에서 수밀성이 보장된다는 사실로 인해 우수한 전자기적 성능이 달성된다.

본 발명의 특정 실시 형태가 참조되더라도, 첨부된 청구항에 정의된 보호 범위를 벗어나지 않고, 개시된 레이돔은 변형 및 변경이 가능하고 인용된 모든 세부 사항은 동등한 다른 것들에 의해 대체될 수 있다는 것은 통상의 기술자에게 자명한 것이다.

Claims (7)

1. 차량용 레이돔에 있어서,
   서로 접합된 기판(1) 및 커버(2)를 포함하고, 상기 레이돔은 레이더의 시야각(F)를 정의하고, 상기 기판(1) 및 상기 커버(2)는 용접 및 밀봉 요소(4)에 의해 서로 접합되고, 상기 밀봉 요소(4)는 상기 시야각(F)의 외측에 배치되고, 여기서 상기 기판(1) 및 상기 커버(2)는 서로로부터 분리된 적어도 2개의 용접 트랙 또는 스폿(3)에 의해 서로 용접되고, 상기 용접 트랙 또는 스폿(3)은 상기 시야각의 내부, 외부, 또는 내부 및 외부에 배치되는,
   차량용 레이돔.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기판(1) 및 상기 커버(2)는 동일한 물질로 제조되는, 차량용 레이돔.
3. 제1항에 있어서,
   상기 기판(1) 및 상기 커버(2)는 상이한 물질로 제조되는, 차량용 레이돔.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 기판(1) 및 상기 커버(2)는 아크릴로니트릴 스티렌 아크릴레이트(ASA), 아크릴 수진, 폴리스티렌, 폴리염화비닐(PVC), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 또는 아크릴로니트릴 에틸렌 스티렌(AES)로 제조되는, 차량용 레이돔.
5. 제1항에 있어서,
   상기 밀봉 요소(4)는 접착제, 조인트, 또는 이들 둘다인, 차량용 레이돔.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 밀봉 요소(4)는 상기 기판(1) 및 상기 커버(2) 사이의 수밀성을 생성하도록 구성되는, 차량용 레이돔.
7. 삭제

Images