KR20170017432A - 레이돔 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 레이돔은 복수의 안테나 어레이 및 상기 복수의 안테나 어레이와 연결되는 IC(integrated circuit) 칩이 형성되는 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB)을 덮는 덮개부를 포함하고, 상기 인쇄회로기판에 대향하는 상기 덮개부 내측에 복수의 요철부를 포함한다.

Description

레이돔 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치{RADOME AND RADAR APPARATUS FOR VEHICLE HAVING THE SAME}
본 발명은 레이돔 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치에 관한 것으로, 특히 레이돔의 일면에 요철을 포함하는 차량용 레이더 장치 및 레이돔에 관한 것이다.
밀리미터파 무선 통신 기술의 발달과 자동차 안전 기술에 대한 관심에 따라 차량용 레이더 기술에 대한 수요가 급증하고 있다. 차량용 레이더 장치는 차량의 외부에 장착되며, 전파 송수신을 통하여 표적 장치의 거리, 속도 및 각도를 탐지하거나 추적할 수 있다. 최근에 24GHz 또는 77GHz 대역에서 회로 구성이 비교적 간단하고 낮은 전파 출력으로 구현 가능한 FMCW(frequency modulated continous wave)방식의 레이더가 차량용 레이더 장치로 채택되어 전방 감지, 측후방 감지, 자동 주행(automatic cruise control) 기능을 갖는 자동차가 개발되고 있다.
신뢰성 있는 차량용 레이더 장치를 구성하는 부품 중 배열 안테나는 레이더 전파를 송신하고 수신하는 역할을 하는 핵심 부품으로 장애물과 차량의 상대적인 위치와 속도를 구분하기 위해 위상 배열 안테나 구조로 되어 있다. 전방 감지 및 자동 주행 용도로는 좁은 범위의 각도 영역을 매우 정밀하게 분해해서 감지하는 안테나가 사용되고, 측후방 감지를 위해서는 매우 넓은 영역의 각도를 분해해서 감지하는 안테나가 필요하다.
한편, 차량용 레이더 장치는 전파를 송수신하는 안테나와 밀리미터파 RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit) 등의 내부전자 부품 및 이를 보호하는 레이돔(radome)을 포함한다. 레이돔은 차량용 레이더 장치의 내부 전자 부품을 외부 환경으로부터 기계적으로 보호하며, 외부로 송신되거나 외부로부터 수신되는 전파의 손실을 최소화하는 기능을 한다.
차량의 후방에 설치되는 차량용 레이더 장치는 사이드 미러(side mirror)로는 보이지 않는 차량의 측방 및 후방까지 감지할 필요가 있으므로, FOV(Field of View) 150도 이상의 매우 넓은 감지 각도를 요구한다. 이를 위하여,빔폭이 넓은 광각 안테나를 이용하고자 하는 시도가 있으나, 광각 안테나 만으로는 FOV가 150도 이상의 감지 각도를 얻기가 어려운 문제가 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 넓은 영역을 감지하기 위해 일면에 요철을 포함하는 레이돔과 이를 포함하는 차량용 레이더 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 레이돔은, 복수의 안테나 어레이 및 상기 복수의 안테나 어레이와 연결되는 IC(integrated circuit) 칩이 형성되는 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB)을 덮는 덮개부를 포함하고, 상기 인쇄회로기판에 대향하는 상기 덮개부 내측에 복수의 요철부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치는, 케이스와, 상기 케이스 내에 수용되며 복수의 안테나 어레이 및 상기 복수의 안테나 어레이와 연결되는 IC 칩이 배치되는 인쇄회로기판과, 상기 케이스와 결합되며, 상기 인쇄회로기판을 덮는 레이돔을 포함하고, 상기 레이돔은 상기 인쇄회로기판에 대향하는 덮개부 내측에 복수의 요철부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 차량용 레이더는 레이돔 구조 변경을 통해 빔폭을 향상시켜 넓은 영역을 감지할 수 있다.
또한, 레이돔 내부면에 요철을 포함하여 난반사로 인해 표면 방향으로 흐르는 전파를 억제할 수 있어 수직 방향으로 전파 투과가 증가할 수 있다.
또한, 레이돔 외부면에 렌즈 형상의 요철을 포함하여 빔폭을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 인쇄회로기판을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제1실시예와 제3실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 3D 방사 패턴도이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 2D 방사 패턴도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 2D 방사 패턴도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치를 차량의 측후방에 장착한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 차량용 레이더 장치(100)는 케이스(110), 커넥터(120), 보조 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB, 130), 브라켓(bracket; 140), 인쇄회로기판(150), 차폐부(160), 레이돔(170) 및 방수링(waterproof ring; 180)을 포함한다.
케이스(110)는 커넥터(120), 보조 인쇄회로기판(130), 브라켓(140), 인쇄회로기판(150) 및 차폐부(160)를 수용할 수 있다.
커넥터(120)는 차량용 레이더 장치(100)와 외부 장치 간 신호를 송수신할 수 있다. 예컨대, 커넥터(120)는 캔(controller area network; CAN) 커넥터일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
보조 인쇄회로기판(130)은 전원 및 신호 처리를 위한 회로가 실장될 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
브라켓(140)은 보조 인쇄회로기판(130)의 신호 처리 과정 중에 발생하는 노이즈(noise)를 차단할 수 있다.
인쇄회로기판(150)은 복수의 안테나 어레이 및 상기 복수의 안테나 어레이와 연결되는 IC(integrated circuit) 칩이 실장될 수 있다. 상기 복수의 안테나 어레이는 일렬로 배열된 복수의 광각 안테나를 포함할 수 있으나, 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 상기 IC 칩은 밀리미터파 RFIC(radio frequency IC) 일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
실시예에 따라, 보조 인쇄회로기판(130)은 상기 복수의 안테나 어레이 및 상기 복수의 안테나 어레이와 연결되는 IC 칩이 실장될 수 있다. 보조 인쇄회로기판(130)과 인쇄회로기판(150)은 브라켓(140)을 사이에 두고 이격되어 배치될 수 있다.
차폐부(160)는 인쇄회로기판(150)의 상기 IC 칩으로부터 발생하는 RF 신호를 차폐할 수 있다. 이를 위해, 차폐부(160)는 인쇄회로기판(150)의 상기 IC 칩과 대응하는 영역에 형성될 수 있다.
레이돔(170)은 인쇄회로기판(150)을 보호하기 위해 인쇄회로기판(150)을 수용할 수 있고, 레이돔(170)은 케이스(110)와 체결될 수 있다. 레이돔(170)은 전파의 감쇠가 적은 물질로 이루어질 수 있고, 전기절연체일 수 있다.
방수링(180)은 레이돔(170)과 케이스(110) 사이에 배치되어 차량용 레이더 장치(100)의 침수를 방지할 수 있다. 예컨대, 방수링(180)은 탄성 소재로 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 인쇄회로기판을 나타내는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 인쇄회로기판(150)은 복수의 안테나 어레이와 IC 칩(430, 440)을 포함할 수 있다.
상기 복수의 안테나 어레이는 인쇄회로기판(150)상에 송신 안테나부(410)와 수신 안테나부(420)를 포함할 수 있다.
송신 안테나부(410)는 방사체(411)를 포함할 수 있고, 방사체(411)는 송신 안테나부(410)에서 신호를 방사한다. 즉, 방사체(411)는 송신 안테나부(410)의 방사 패턴(radiation pattern)을 형성한다. 여기서, 방사체(411)는 급전선로를 따라 배열되고, 방사체(411)는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 방사체(411)는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
수신 안테나부(420)는 복수의 수신 안테나 어레이(421, 423, 425 및 427)를 포함할 수 있고, 방사체(429)를 포함할 수 있다. 방사체(429)는 수신 안테나부(420)의 방사 패턴을 형성한다. 여기서, 방사체(429)는 급전선로를 따라 배열되고, 방사체(429)는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 방사체(429)는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
IC 칩(430, 440)은 상기 복수의 안테나 어레이와 연결된다. IC 칩(430, 440)은 예컨대, 밀리미터파 RFIC를 포함할 수 있다. IC 칩(430, 440)은 송신 데이터로부터 송신 신호를 생성하여 송신 안테나부(410)로 출력하고, 수신 안테나부(420)로부터 신호를 수신하고 수신 신호로부터 데이터를 생성한다.
레이돔(170)은 인쇄회로기판(150)에 대향하게 배치되는 덮개부(171)와, 케이스(110)와 체결되는 테두리부(173)를 포함할 수 있다. 인쇄회로기판(150)은 레이돔(170)의 덮개부(171)와 테두리부(173)의 높이 차이로 형성되는 공간에 배치될 수 있다.
레이돔(170)은 상기 복수의 안테나 어레이가 순차로 배치되는 방향을 Y축 방향으로 정의할 수 있고, 상기 복수의 안테나 어레이가 순차로 배치되는 방향과 수직방향을 Y축 방향으로 정의할 수 있고, 상기 복수의 안테나 어레이와 수직방향을 Z축 방향으로 정의할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 레이돔(170)은 인쇄회로기판(150)에 대향하게 배치되는 덮개부(171), 케이스(110)와 체결되기 위한 테두리부(173), 덮개부(171)의 내측면(177)에 배치되는 요철부(175)를 포함할 수 있다.
덮개부(171)는 인쇄회로기판(150)을 보호하기 위해 인쇄회로기판(150)을 수용할 수 있고, 인쇄회로기판(150)에 실장되는 안테나부(410, 420)에서 방사되는 전파와 외부로부터 수신되는 전파를 통과시킬 수 있다.
레이돔(170)은 덮개부(171)와 테두리부(173)의 높이 차이로 형성되는 공간에 인쇄회로기판(150)이 배치될 수 있다. 인쇄회로기판(150)에 송신 안테나부(410)와 수신 안테나부(420)가 실장될 수 있고, 수신 안테나부(420)는 복수의 수신 안테나 어레이(421, 423, 425 및 427)를 포함할 수 있다.
레이돔(170)과 인쇄회로기판(150)의 확대도를 참조하면, 레이돔(170)의 덮개부(171)의 높이(d1)와 테두리부(173)의 높이(d2)는 동일할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 덮개부(171)의 높이(d1)는 1mm 이상 2mm 이하이고, 테두리부(173)의 높이(d2)는 1mm 이상 2mm 이하일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
요철부(175)는 복수의 요철을 포함할 수 있고, 상기 요철의 형태는 사각형일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 복수의 요철들 간의 주기(d3)는 1mm일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
덮개부(171)의 내측면(177)과 인쇄회로기판(150)과의 거리(d4)는 1mm 이상 3mm이하일 수 있고, 상기 복수의 요철의 높이(d5)는 0.5mm 이상 0.75mm 이하일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔(170)은 내측면(177)에 요철부(175)를 형성하여 난반사로 인해 표면 방향으로 전파 진행이 억제되고 수직 방향으로 전파 투과를 증가시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 4를 참조하면, 레이돔(170a)의 내측면(177a)을 도시한 평면도로서, 레이돔(170a)은 테두리부(173a)내의 내측면(177a)에 배치되는 요철부(175a)를 포함할 수 있다. 테두리부(173a)와 내측면(177a) 사이의 X축 방향의 간격(d7)과 Y축 방향의 간격(d6)은 동일할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 테두리부(173a)와 내측면(177a) 사이의 X축 방향의 간격(d7)은 5mm 이상 7mm 이하 일 수 있고, 테두리부(173a)와 내측면(177a) 사이의 Y축 방향의 간격(d6)은 5mm 이상 7mm 일 수 있다.
제1 실시예에 따른 레이돔의 요철부(175a)는 세로 방향(예컨대, Y축 방향)으로 연속적으로 연장되는 형상을 가지고, 가로 방향(예컨대, X축 방향)으로 복수개의 요철이 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다. 도 5를 참조하면, 레이돔(170b)의 내측면(177b)을 도시한 평면도로서, 레이돔(170b)은 테두리부(173b)내의 내측면(177b)에 배치되는 요철부(175b)를 포함할 수 있다. 테두리부(173b)와 내측면(177b)의 X축 방향의 간격과 Y축 방향의 간격은 동일할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
제2 실시예에 따른 레이돔의 요철부(175b)는 세로 방향(예컨대, Y축 방향)으로 불연속적으로 연장되는 형상을 가지고, 가로 방향(예컨대, X축 방향)으로 복수개의 요철이 지그재그(jig-zag) 형태로 배치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 레이돔(170c)은 인쇄회로기판(150)에 대향하게 배치되는 덮개부(171c), 케이스(110)와 체결되기 위한 테두리부(173c), 덮개부(171c)의 내측면(177c)에 배치되는 요철부(175c)를 포함할 수 있다.
덮개부(171c)는 인쇄회로기판(150)을 보호하기 위해 인쇄회로기판(150)을 수용할 수 있고, 인쇄회로기판(150)에 실장되는 안테나부(410, 420)에서 방사되는 전파와 외부로부터 수신되는 전파를 통과시킬 수 있다.
레이돔(170c)은 덮개부(171c)와 테두리부(173c)의 높이 차이로 형성되는 공간에 인쇄회로기판(150)이 배치될 수 있다.
인쇄회로기판(150)에 송신 안테나부(410)와 수신 안테나부(420)가 실장될 수 있다. 수신 안테나부(420)는 복수의 수신 안테나 어레이(421, 423, 425 및 427)를 포함할 수 있다.
제3 실시예에 따른 레이돔(170c)은 덮개부(171c)와 안테나부(410, 420)가 수직방향으로 겹쳐지는 영역에 복수의 요철부(175c) 중 적어도 하나를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 송신 안테나부(410)와 수신 안테나부(420)의 수직방향으로 요철부(175c)가 배치되지 않아 수직 방향으로의 전파 투과를 증가시켜 빔 폭이 넓어질 수 있다.
레이돔(170c)과 인쇄회로기판(150)의 확대도를 참조하면, 레이돔(170c)의 덮개부(171c)의 높이와 테두리부(173c)의 높이는 동일할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 레이돔(170c)의 테두리부(173c)와 송신 안테나부(410) 사이의 거리(d8)은 10mm이하일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
제3 실시예에 따른 레이돔(170c)의 덮개부(171c)와 안테나부(410, 420)가 배치되는 영역이 수직방향으로 겹쳐지는 영역, 예컨대 요철부가 형성되지 않는 영역의 폭(d9)은 1mm 이상 2.5mm 이하일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 7을 참조하면, 레이돔(170c)의 내측면(177c)을 도시한 평면도로서, 레이돔(170c)은 테두리부(173c)내의 내측면(177c)에 배치되는 요철부(175c)를 포함할 수 있다. 테두리부(173b)와 내측면(177c)의 X축 방향의 간격과 Y축 방향의 간격은 동일할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
제3 실시예에 따른 레이돔의 요철부(175c)는 세로 방향(예컨대, Y축 방향)으로 연속적으로 연장되는 형상을 가지고, 가로 방향(예컨대, X축 방향)으로 복수개가 배치될 수 있다.
레이돔(170c)은 덮개부(171c)와 안테나부(410, 420)가 수직방향으로 겹쳐지는 영역에 복수의 요철부(175c) 중 적어도 하나를 포함하지 않을 수 있다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 PCB를 나타내는 단면도이다.
도 8을 참조하면, 레이돔(170d)은 인쇄회로기판(150)에 대향하게 배치되는 덮개부(171d), 케이스(110)와 체결되기 위한 테두리부(173d), 덮개부(171d)의 내측면(177d)에 배치되는 요철부(175d)를 포함할 수 있다.
덮개부(171d)는 인쇄회로기판(150)을 보호하기 위해 인쇄회로기판(150)을 수용할 수 있고, 인쇄회로기판(150)에 실장되는 안테나부(410, 420)에서 방사되는 전파와 외부로부터 수신되는 전파를 통과시킬 수 있다.
레이돔(170d)은 덮개부(171d)와 테두리부(173d)의 높이 차이로 형성되는 공간에 인쇄회로기판(150)이 배치될 수 있다.
인쇄회로기판(150)에 송신 안테나부(410)와 수신 안테나부(420)가 실장될 수 있고, 수신 안테나부(420)는 복수의 수신 안테나 어레이(421, 423, 425 및 427)를 포함할 수 있다.
제4 실시예에 따른 레이돔(170d)은 덮개부(171c)와 안테나부(410, 420)가 수직방향으로 겹쳐지는 레이돔(170d)의 외부면에 복수의 요철부(179)를 더 포함할 수 있다. 복수의 요철부(179)는 렌즈 형상일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 제4 실시예에 따른 레이돔(170d)은 외부면에 렌즈 형상의 요철부를 포함하여 빔 폭을 증가시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 9를 참조하면, 제4 실시예에 따른 레이돔의 외부면에 대한 평면도이다. 복수의 요철부(179)는 덮개부(171d) 상에 배치될 수 있고, 안테나부(410, 420)과 평행하게 배치될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 10을 참조하면, 제5 실시예에 따른 레이돔(170e)은 인쇄회로기판(150)에 대향하게 배치되는 덮개부(171e), 케이스(110)와 체결되기 위한 테두리부(173e), 덮개부(171e)의 내측면(177e)에 배치되는 요철부(175e)를 포함할 수 있다.
제5 실시예에 따른 레이돔(170e)은 도 3에 도시된 제1 실시예에 따른 레이돔(170)과 덮개부(171)와 테두리부(173)간에 측벽의 형태가 상이하다. 제5 실시예에 따른 레이돔(170e)은 덮개부(171e)와 테두리부(173e)간에 곡면형의 측벽을 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
제6 실시예에 따른 레이돔(170f)은 인쇄회로기판(150)에 대향하게 배치되는 덮개부(171f), 케이스(110)와 체결되기 위한 테두리부(173f), 덮개부(171f)의 내측면(177f)에 배치되는 요철부(175f)를 포함할 수 있다.
제6 실시예에 따른 레이돔(170e)은 도 6에 도시된 제3 실시예에 따른 레이돔(170c)과 덮개부(171)와 테두리부(173)간에 측벽의 형태가 상이하다. 제6 실시예에 따른 레이돔(170f)은 덮개부(171f)와 테두리부(173f)간에 일정각의 경사를 가진 측벽을 포함할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제1실시예와 제3실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 3D 방사 패턴도이다.
도 12의 (a)는 제1 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 3D 방사 패턴도이고, 도 12의 (b)는 제3 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 3D 방사 패턴도이다.
도 12의 (a)를 참조하면, 제1 실시예에 따른 차량용 레이더 장치는 1dB(적색 최외곽부)에서 최대 이득(peak gain)은 14.28dB이고, 최대 이득각(peak gain angle)은 0도이고, 최대 좌측각은 -79도이고, 최대 우측각은 79도이며, 이를 통해 빔 폭이 158도까지 확보하는 것을 설명하고 있다.
도 12의 (b)를 참조하면, 제3 실시예에 따른 차량용 레이더 장치는 1dB(적색 최외곽부)에서 최대 이득(peak gain)은 14.05dB이고, 최대 이득각(peak gain angle)은 1도이고, 최대 좌측각은 -78도이고, 최대 우측각은 79도이며, 이를 통해 빔 폭이 157도까지 확보하는 것을 설명하고 있다.
즉, 레이돔 내측면에 요철을 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치는 빔 폭이 150도 이상으로 구현이 가능하여, 특히 사각 지대를 탐지하는 측후방 레이더로서 높은 효율을 가질 수 있다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 2D 방사 패턴도이다.
도 13을 참조하면, 제1 실시예에 따른 차량용 레이더 장치(100)는 송신 안테나부(410)가 제1채널(CH1), 수신 안테나부(420)의 복수의 수신 안테나(421, 423, 425, 427)가 각각 제2채널(CH2), 제3채널(CH3), 제4채널(CH4), 제5채널(CH5)일 수 있다.
제1 실시예에 따른 차량용 레이더 장치(100)는 3dB의 이득일 때, 상기 복수의 수신 안테나의 빔폭(de1)은 153도 이상인 것을 알 수 있으며, 빔 폭이 150도 이상임을 설명하고 있다. 이러한 결과는 복수의 채널들 각각에 유사하게 나타나는 것을 알 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 2D 방사 패턴도이다.
도 14를 참조하면, 실선 그래프는 요철이 없는 레이돔의 방사 패턴도이고, R1 그래프는 제1 실시예에 따른 레이돔의 방사 패턴도이고, R2 그래프는 제3 실시예에 따른 레이돔의 방사 패턴도이다.
요철이 없는 레이돔은 3dB 이득일 때, 빔 폭이 120도에 불과하나, 제1 실시예와 제3 실시예에 따른 레이돔은 3dB 이득일 때, 빔 폭이 158도에 해당하는 것을 알 수 있으며, 이러한 결과는 복수의 채널들 각각에 유사하게 나타나는 것을 알 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치를 차량의 측후방에 장착한 평면도이다.
도 15를 참조하면, 차량용 레이더 장치(100)는 차량의 측후방에 각각 장착될 수 있다. 예컨대, 차량용 레이더 장치(100)의 복수의 안테나 어레이가 X축 방향과 수직으로 배열될 수 있고, Z축 방향으로 전파가 방사될 수 있다.
실시예에 따른 차량용 레이더 장치(100)와 같이 측후방에 넓은 FOV(field of view)를 제공하는 광각 레이더를 차량의 측후방에 장착하면, 차량의 측후방에 형성되는 사각 지대(blind spot)를 완전히 커버할 수 있어 안전 운행에 도움을 줄 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (22)

  1. 레이더 장치의 레이돔에 있어서,
    복수의 안테나 어레이 및 상기 복수의 안테나 어레이와 연결되는 IC(integrated circuit) 칩이 형성되는 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB)을 덮는 덮개부를 포함하고,
    상기 인쇄회로기판에 대향하는 상기 덮개부 내측에 복수의 요철부를 포함하는 레이돔.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 덮개부의 가장자리에 테두리부를 더 포함하고,
    상기 테두리부와 상기 덮개부의 높이 차이로 형성되는 공간에 상기 인쇄회로기판이 배치되는 레이돔.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 요철부는 세로 방향으로 연속적으로 연장되는 형상을 가지고, 가로 방향으로 복수개가 배치되는 레이돔.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 덮개부는 상기 안테나 어레이가 배치되는 영역과 수직방향으로 겹쳐지는 영역에 상기 복수의 요철부 중 적어도 하나를 포함하지 않는 레이돔.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 덮개부의 외측면에 렌즈 형상의 복수의 요철을 포함하는 레이돔.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 테두리부와 상기 덮개부간에 수직 경사를 가진 측벽을 포함하는 레이돔.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 테두리부와 상기 덮개부간에 곡면형 측벽을 포함하는 레이돔.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 테두리부와 상기 덮개부간에 일정각의 경사를 가진 측벽을 포함하는 레이돔.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 요철부는 상기 안테나 어레이와 평행하게 배치되는 레이돔.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 덮개부의 높이와 상기 테두리부의 높이는 동일하고, 상기 덮개부와 상기 테두리부의 높이는 1mm 이상 2mm 이하인 레이돔.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 요철부 각각의 주기는 1mm인 레이돔.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 덮개부의 내측면과 상기 인쇄회로기판과의 거리는 1mm 이상 3mm이하인 레이돔.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 요철부의 높이는 0.5mm 이상 0.75mm 이하인 레이돔.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 테두리부와 상기 내측면 사이의 X축 방향의 간격과 Y축 방향의 간격은 동일하고, 상기 테두리부와 상기 내측면 사이의 간격은 5mm 이상 7mm 이하인 레이돔.
  15. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 어레이는 송신 안테나부를 포함하고, 상기 송신 안테나부와 상기 테두리부 사이의 폭은 10mm인 레이돔.
  16. 제5항에 있어서,
    상기 안테나 어레이가 배치되는 영역과 수직방향으로 겹쳐지는 영역에 상기 복수의 요철부 중 적어도 하나를 포함하지 않는 영역의 폭은 1mm 이상 2.5mm이하인 레이돔.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 요철부는 지면과 수직방향으로 배치되는 차량용 레이더 장치.
  18. 케이스;
    상기 케이스 내에 수용되며 복수의 안테나 어레이 및 상기 복수의 안테나 어레이와 연결되는 IC 칩이 배치되는 인쇄회로기판; 및
    상기 케이스와 결합되며, 상기 인쇄회로기판을 덮는 레이돔을 포함하고,
    상기 레이돔은 상기 인쇄회로기판에 대향하는 덮개부 내측에 복수의 요철부를 포함하는 차량용 레이더 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 덮개부의 가장자리에 테두리부를 더 포함하고,
    상기 테두리부와 상기 덮개부의 높이 차이로 형성되는 공간에 상기 인쇄회로기판이 배치되는 차량용 레이더 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 덮개부는 상기 안테나 어레이가 배치되는 영역과 수직방향으로 겹쳐지는 영역에 상기 복수의 요철부 중 적어도 하나를 포함하지 않는 차량용 레이더 장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 덮개부의 외측에 렌즈 형상의 복수의 요철을 포함하는 차량용 레이더 장치.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판으로부터 발생하는 RF(radio frequency) 신호를 차폐하는 차폐부를 더 포함하는 차량용 레이더 장치.
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