KR20200058661A - 레이더 장치 및 이를 포함하는 레이더 센싱 장치 - Google Patents
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Abstract
본 실시예들에 의한 레이더 장치는, 상측이 개구되는 하우징 내부에 구비되며 상측면에 RF 소자가 실장되는 회로기판, 하우징에 결합되되 회로기판에 지지되는 외측지지부가 돌출형성되는 레이돔, 외측지지부에 지지되며 전자파를 차폐하여 RF 소자를 보호하는 차폐부재를 포함하여, 회로기판에 실장되는 RF 소자를 전자파로부터 보호하여 레이더 장치의 성능을 개선시키며, 부품 수를 감소시켜 원가가 절감되고 간편하게 조립할 수 있으며 또한 방열성능이 개선되어 레이더 장치 내부에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있다.
Description
본 실시예들은 레이더 장치 및 이를 포함하는 레이더 센싱 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회로기판에 실장되는 RF 소자를 전자파로부터 보호하여 레이더 장치의 성능을 개선시키며, 부품 수를 감소시켜 원가가 절감되고 간편하게 조립할 수 있으며 또한 방열성능이 개선되어 레이더 장치 내부에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 레이더 장치 및 이를 포함하는 레이더 센싱 장치에 관한 것이다.
차량에는 각종 장치를 전자적으로 제어하는 전자제어장치(ECU, Electric Control Unit)가 구비되어, 차량에 설치된 센서 또는 스위치 등으로부터 정보를 제공받고 제공받은 정보를 처리하여 차량의 안전성 및 조향감 등을 향상시키기 위한 제어기능을 수행하게 되는데, 특히 레이더 장치는 전자파를 방출하고 반사되어 돌아오는 전자파를 수신함으로써 차량과 주위 물체 사이의 거리 등을 감지하게 된다.
이러한 레이더 장치에는 RF 소자와 안테나가 구비되어 안테나를 통해 전자파가 송수신되는데, 종래의 레이더 장치에서는 RF 소자에 전자파가 전달되며 노이즈가 발생하는 것을 방지하기 위해 RF 소자를 덮는 캐비티가 구비되었다.
그런데, 종래의 레이더 장치에서는 이러한 캐비티를 별도로 제작하여 장착하여야 하여 부품 수가 늘어나고 원가가 증가되었으며, 또한 이러한 캐비티만으로는 RF 소자에 전달되는 전자파를 효과적으로 차폐하기 어려운 문제점이 있었다.
본 실시예들은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 회로기판에 실장되는 RF 소자를 전자파로부터 보호하여 레이더 장치의 성능을 개선시키며, 부품 수를 감소시켜 원가가 절감되고 간편하게 조립할 수 있으며 또한 방열성능이 개선되어 레이더 장치 내부에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있는 것을 목적으로 한다.
본 실시예들의 목적을 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 실시예들에 의하면, 상측이 개구되는 하우징 내부에 구비되며 상측면에 RF 소자가 실장되는 회로기판, 하우징에 결합되되 회로기판에 지지되는 외측지지부가 돌출형성되는 레이돔, 외측지지부에 지지되며 전자파를 차폐하여 RF 소자를 보호하는 차폐부재를 포함하는 레이더 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 상측이 개구되는 하우징 내부에 구비되며 상측면에 RF 소자가 실장되는 회로기판, RF 소자를 덮으며 회로기판에 지지되는 RF 소자 커버, RF 소자 커버에 지지되며 전자파를 차폐하여 RF 소자를 보호하는 차폐부재, 하우징에 결합되는 레이돔을 포함하는 레이더 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 차량에 설치되는 레이더 장치를 포함하여 차량의 외부영역을 센싱하는 레이더 센싱 장치에 있어서, 레이더 장치는, 상측이 개구되는 하우징 내부에 구비되며 상측면에 RF 소자가 실장되는 회로기판, 하우징에 결합되되 회로기판에 지지되는 외측지지부가 돌출형성되는 레이돔, 외측지지부에 지지되며 전자파를 차폐하여 RF 소자를 보호하는 차폐부재를 포함하는 레이더 센싱 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 차량에 설치되는 레이더 장치를 포함하여 차량의 외부영역을 센싱하는 레이더 센싱 장치에 있어서, 레이더 장치는, 상측이 개구되는 하우징 내부에 구비되며 상측면에 RF 소자가 실장되는 회로기판, RF 소자를 덮으며 회로기판에 지지되는 RF 소자 커버, RF 소자 커버에 지지되며 전자파를 차폐하여 RF 소자를 보호하는 차폐부재, 하우징에 결합되는 레이돔을 포함하는 레이더 센싱 장치가 제공될 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 회로기판에 실장되는 RF 소자를 전자파로부터 보호하여 레이더 장치의 성능을 개선시키며, 부품 수를 감소시켜 원가가 절감되고 간편하게 조립할 수 있으며 또한 방열성능이 개선되어 레이더 장치 내부에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 의한 레이더 장치 및 이를 포함하는 레이더 센싱 장치가 차량에 설치되는 일례가 도시된 사시도이다.
도 2는 본 실시예들에 의한 레이더 장치의 분해사시도이다.
도 3a는 본 실시예들에 의한 레이더 장치의 RF 소자에 발생하는 노이즈의 주파수와 신호세기의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 3b 내지 3c는 종래 레이더 장치의 RF 소자에 발생하는 노이즈의 주파수와 신호세기의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 4a 내지 도 7은 본 실시예들에 의한 레이더 장치의 단면도이다.
도 8는 본 실시예들에 의한 레이더 장치의 분해사시도이다.
도 9 내지 도 11는 본 실시예들에 의한 레이더 장치의 단면도이다.
도 2는 본 실시예들에 의한 레이더 장치의 분해사시도이다.
도 3a는 본 실시예들에 의한 레이더 장치의 RF 소자에 발생하는 노이즈의 주파수와 신호세기의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 3b 내지 3c는 종래 레이더 장치의 RF 소자에 발생하는 노이즈의 주파수와 신호세기의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 4a 내지 도 7은 본 실시예들에 의한 레이더 장치의 단면도이다.
도 8는 본 실시예들에 의한 레이더 장치의 분해사시도이다.
도 9 내지 도 11는 본 실시예들에 의한 레이더 장치의 단면도이다.
이하, 본 실시예들의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 실시예들의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시예들에 의한 레이더 장치 및 이를 포함하는 레이더 센싱 장치가 차량에 설치되는 일례가 도시된 사시도, 도 2는 본 실시예들에 의한 레이더 장치의 분해사시도, 도 3a는 본 실시예들에 의한 레이더 장치의 RF 소자에 발생하는 노이즈의 주파수와 신호세기의 상관관계를 나타내는 그래프, 도 3b 내지 3c는 종래 레이더 장치의 RF 소자에 발생하는 노이즈의 주파수와 신호세기의 상관관계를 나타내는 그래프, 도 4a 내지 도 7은 본 실시예들에 의한 레이더 장치의 단면도, 도 8는 본 실시예들에 의한 레이더 장치의 분해사시도, 도 9 내지 도 11는 본 실시예들에 의한 레이더 장치의 단면도이다.
차량 센싱 시스템(Vehicle Sensing System), 운전자 보조 시스템(Driver Sensing System), 물체 감지 시스템(Object Detection System), 경보 시스템(Alert System) 등은 차량의 외부로부터 데이터를 수집, 센싱하여 차량 주위의 혹은 차량 예상 주행 경로 상의 물체를 감지함으로써, 운전자 혹은 차량의 자율 주행 시스템이 차량을 전방 또는 후방으로 주행할 때 이를 보조한다. 이러한 시스템은 하나 또는 그 이상의 센서가 수집, 센싱한 데이터를 수신받고, 수신받은 데이터를 처리하여 차량의 경보 신호 또는 제어 신호 등을 발생시키는 프로세서 내지는 컨트롤러를 포함한다.
이하, 도 1을 참조하여 살펴본다.
본 실시예들에 의한 레이더 센싱 장치(101)는 적어도 하나의 레이더 장치(103)를 포함하는데, 예를 들어 차량의 정면에 장착되는 정면 감지 레이더 장치, 차량의 후방에 장착되는 후방 레이더 장치 및 차량의 각 측방에 장착되는 측방향 또는 측후방 감지 레이더 장치 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 레이더 센싱 장치(101)는 송신신호 및 수신신호를 분석하여 데이터를 처리하며, 그에 따라 객체에 대한 정보를 검출할 수 있고, 이를 위한 전자 또는 제어 유닛(ECU) 또는 프로세서를 포함할 수 있다. 레이더 장치(103)로부터 ECU로의 데이터 전송 또는 신호 통신은 적절한 차량 네트워크 버스 등과 같은 통신 링크를 이용할 수 있다.
이러한 레이더 장치(103)는 레이더 신호를 송신하는 1 이상의 송신안테나와 객체로부터 수신된 반사신호를 수신하는 1 이상의 수신안테나를 포함한다.
한편, 본 실시예에 의한 레이더 장치(103)는 실제 안테나 개구(Aperture)보다 큰 가상 안테나 개구를 형성하기 위하여 다차원 안테나 배열 및 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output)의 신호 송수신 방식을 채택할 수 있다.
예를 들면, 수평 및 수직의 각도 정밀도 및 해상도를 달성하기 위해, 2 차원 안테나 어레이가 사용된다. 2차원 레이더 안테나 어레이를 이용하면 수평 및 수직으로 개별적으로 (시간 다중화 된) 2회의 스캔에 의해 신호를 송수신하며, 2차원 레이더 수평 및 수직 스캔(시간 다중화)과 별도로 MIMO가 이용될 수 있다.
더 구체적으로, 본 실시예에 의한 레이더 장치(103)에서는, 총 12개의 송신안테나(Tx)를 포함하는 송신안테나부와 16개의 수신안테나(Rx)를 포함하는 수신안테나부로 구성된 2차원 안테나 어레이 구성을 채택할 수 있으며, 결과적으로 총 192개의 가상 수신 안테나 배치를 가질 수 있다.
이 때, 송신안테나부는 4개의 송신 안테나를 포함하는 송신안테나 그룹을 3개 구비하되, 제 1 송신안테나 그룹은 제 2 송신안테나 그룹과 수직방향으로 일정거리 이격되고, 제 1 또는 제 2 송신안테나 그룹은 제 3 송신안테나 그룹과 수평방향으로 일정 거리만큼 이격될 수 있다.
또한, 수신안테나부는 4개의 수신안테나를 포함하는 4개의 수신안테나 그룹을 포함할 수 있고, 각 수신안테나 그룹은 수직방향으로 이격되도록 배치되고, 이러한 수신안테나부는 수평방향으로 이격된 제 1 송신안테나 그룹 및 제3송신 안테나 그룹 사이에 배치될 수 있다.
또한, 다른 실시예에서는, 레이더 센서의 안테나가 2차원 안테나 어레이로 배치되며, 그 예로서 각 안테나 패치가 롬버스 격자(Rhombus) 배치를 가짐으로써 불필요한 사이드 로브를 감소시킬 수 있다.
또는, 2차원 안테나 배열이 다수의 방사 패치가 V자 형상으로 배치되는 V-shape 안테나 어레이를 포함할 수 있으며, 더 구체적으로는 2개의 V자 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 이 때에는, 각 V자 안테나 어레이의 꼭지점(Apex)으로 단일 피드(Single Feed)가 이루어진다.
또는, 2차원 안테나 배열이 다수의 방사 패치가 X자 형상으로 배치되는 X-shape 안테나 어레이를 포함할 수 있으며, 더 구체적으로는 2개의 X자 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 이 때에는, 각 X자 안테나 어레이의 중심으로 단일 피드(Single Feed)가 이루어진다.
또한, 본 실시예에 의한 레이더 센서는 수직 및 수평방향의 감지 정확도 또는 해상도를 구현하기 위하여, MIMO 안테나 시스템을 이용할 수 있다.
더 구체적으로, MIMO 시스템에서는 각각의 송신안테나는 서로 구분되는 독립적인 파형을 가지는 신호를 송신할 수 있다. 즉, 각 송신안테나는 다른 송신 안테나들과 구분되는 독립적인 파형의 신호를 송신하고, 각각의 수신 안테나는 이 신호들의 상이한 파형으로 인해 객체에서 반사된 반사 신호가 어떠한 송신 안테나에서 송신된 것인지 결정할 수 있다.
한편, 본 실시예에 의한 레이더 장치(103)는 송신안테나 및 수신안테나를 포함하는 회로기판을 수용하는 하우징과, 하우징의 외관을 구성하는 레이돔(Radome) 을 포함하여 구성될 수 있다. 이 때, 레이돔은 송수신되는 레이더 신호의 감쇄를 감소시킬 수 있는 재료로 구성되며, 레이돔은 차량의 전후방 범퍼, 그릴이나, 측면 차체 또는 차량 구성요소의 외부 표면으로 구성될 수 있다.
즉, 레이더 장치(103)의 레이돔은 차량 그릴, 범퍼, 차체 등의 내부에 배치될 수도 있고, 차량 그릴, 범퍼, 차체 일부와 같이 차량의 외부 표면을 구성하는 부품의 일부분으로 배치됨으로써, 차량 미감을 좋게 하면서도 레이더 장치(103) 장착의 편의성을 제공할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 7을 참고하여 제 1 실시예에 의한 레이더 장치(103) 및 이를 포함하는 레이더 센싱 장치(101)를 살펴본다.
본 실시예들에 의하면, 상측이 개구되는 하우징(205) 내부에 구비되며 상측면에 RF 소자(221)가 실장되는 회로기판(207), 하우징(205)에 결합되되 회로기판(207)에 지지되는 외측지지부(210)가 돌출형성되는 레이돔(201), 외측지지부(210)에 지지되며 전자파를 차폐하여 RF 소자(221)를 보호하는 차폐부재(203)를 포함하는 레이더 장치(103)가 제공될 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 차량(100)에 설치되는 레이더 장치(103)를 포함하여 차량(100)의 외부영역을 센싱하는 레이더 센싱 장치(101)에 있어서, 레이더 장치(103)는, 상측이 개구되는 하우징(205) 내부에 구비되며 상측면에 RF 소자(221)가 실장되는 회로기판(207), 하우징(205)에 결합되되 회로기판(207)에 지지되는 외측지지부(210)가 돌출형성되는 레이돔(201), 외측지지부(210)에 지지되며 전자파를 차폐하여 RF 소자(221)를 보호하는 차폐부재(203)를 포함하는 레이더 센싱 장치(101)가 제공될 수 있다.
레이더 장치(103)에는 레이더 안테나부(223), RF 소자(221)가 실장되는 회로기판(207) 및 컨트롤러(미도시) 등이 구비되어, 레이더 안테나부(223)에서 전자파를 송신하고 반사되어 돌아오는 전자파를 수신함으로써 차량(100)과 주변 물체 간의 거리, 상대속도 등을 인식한다.
레이더 장치(103)는 차량(100)의 그릴, 전방범퍼, 후방범퍼 또는 측후방범퍼 등의 내측에 구비되게 되는데, 레이돔(201)이 차량(100)의 외측을 향하도록 구비되어 레이돔(201)을 통해 전자파가 송수신된다.
레이더 장치(103)는 차량(100)에 구비되는 브라켓(미도시) 등에 결합될 수 있는데, 브라켓에는 전자파를 반사 또는 흡수할 수 있는 앱소버(미도시)가 구비되어 레이돔(201)이 구비되지 않는 방향에서 레이더 장치(103)에 전달되는 전자파를 차폐할 수 있다.
하우징(205)은 상측이 개구되어 내부에 회로기판(207)이 안착되어 회로기판(207)의 상면에 레이더 안테나부(223)와 RF 소자(221) 등이 구비되고, 하우징(205)에 레이돔(201)이 결합되며 레이더 안테나부(223)에서 송수신되는 전자파가 레이돔(201)을 통해 전달된다.
이러한 레이돔(201)은 플라스틱 등 전자파가 잘 통과되는 재질(예를 들면, PBT(+ASA)-GF30)로 이루어져, 레이돔(201)을 통해 송수신되는 전자파의 손실을 최소화하게 된다.
한편, RF 소자(221)는 레이더 안테나부(223)를 통해 송수신되는 전자파를 처리하여 컨트롤러에 전기신호를 전달하는데, RF 소자(221)에 전자파가 전달되며 노이즈가 발생하는 것을 방지하기 위해 차폐부재(203)가 구비되게 된다. 도면에는 세 개의 RF 소자가 실장되는 실시예가 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것을 아니며 한 개 또는 그 이상의 개수로 구비될 수 있다.
이러한 차폐부재(203)는 상측과 측방에서 RF 소자(221)에 전달되는 전자파를 반사하거나 흡수하여 RF 소자(221)에 전자파가 전달되며 노이즈가 발생하는 것을 방지한다.
종래의 레이더 장치에서는 RF 소자를 보호하기 위해 캐비티가 구비되었는데, 본 실시예들에 의한 레이더 장치(103)에서는 레이돔(201)에 외측지지부(210)가 형성되고, 외측지지부(210)에 차폐부재(203)가 지지되며 RF 소자(221)를 보호하여 부품 수를 감소시켜 원가가 절감되고 간편하게 조립될 수 있다.
차폐부재(203)로는 고분자 수지에 금속분말이 혼합된 전자파 차폐용 페이스트가 사용될 수 있는데, 이러한 고분자 수지로는 실리콘, 폴리프로필렌, 폴리바이닐알코올, 나일론, 폴리우레탄 또는 이들의 혼합형태 등이 사용될 수 있으며, 금속분말로는 은 또는 은이 코팅된 구리 등이 사용될 수 있다.
본 실시예들의 상세한 설명에 있어서는 차폐부재(203)에 실리콘이 사용되는 일례로 설명하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 전술한 바와 같이 다양한 고분자 수지가 사용될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c에 도시된 각 그래프는 RF 소자(221)에 발생되는 노이즈의 주파수와 신호세기의 상관관계를 나타내는 그래프로서(x축이 주파수, y축이 신호세기를 나타낸다), 도 3a는 본 실시예들에 의한 실리콘을 포함하는 차폐부재(203)가 구비되는 레이더 장치(103)의 RF 소자(221)에서 발생되는 노이즈를 측정한 그래프이며, 도 3b와 3c는 각각 종래 레이더 장치의 캐비티가 알루미늄 재질로 이루어지는 경우와 카본 재질로 이루어지는 경우에 RF 소자에서 발생되는 노이즈를 측정한 그래프이다.
또한 각 그래프에는 4개의 선이 도시되어 있는데, 각 선은 각기 다른 RF 소자에서 발생된 노이즈를 측정한 값을 나타낸다.
도 3a 내지 3c의 그래프를 비교하면, 도 3a의 그래프가 전반적으로 노이즈값의 크기와 편차가 작으며, 특히 RF 소자가 취약한 저주파 영역에서 노이즈값의 크기가 작아 실리콘이 포함된 차폐부재(203)가 종래의 캐비티보다 전자파 차폐 성능이 개선되는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 실시예들에 의한 레이더 장치(103)는 실리콘이 포함되는 차폐부재(203)에 의해 RF 소자(221)가 보호됨으로써 노이즈가 감소되어 성능이 개선될 수 있다.
전술한 바와 같이 레이돔(201)에는 외측지지부(210)가 구비되어 차폐부재(203)가 외측지지부(210)에 지지되게 되는데, 외측지지부(210)에는 하측으로 개구되어 RF 소자(221)를 덮는 오목부(211)가 구비된다.
즉, 결합된 상태에서 RF 소자(221)는 외측지지부(210)의 오목부(211) 내측에 위치하게 되고, 차폐부재(203)가 오목부(211)의 내측에 구비되며 RF 소자(221)를 전자파로부터 보호하게 된다.
한편, 외측지지부(210)의 일측에는 내측면과 외측면을 관통하는 홈(213)이 형성될 수 있는데, 회로기판(207)의 상측면 상에 구비되는 RF 소자(221)와 레이더 안테나부(223)는 홈(213)을 통해 회로적으로 연결될 수 있다.
이어서, 도 4a 내지 4c를 참고하여 살펴보면, 차폐부재(203)는 오목부(211)와 RF 소자(221)의 사이에 형성되는 제 1 공간부(410)에 구비될 수 있다. 차폐부재(203)는 전자파를 차단 또는 흡수하는 재질로 이루어지므로, 제 1 공간부(410)에 구비되며 RF 소자(221)에 차폐층을 형성하게 되고 따라서 RF 소자(221)에 발생되는 노이즈가 감소되며 레이더 장치(103)의 성능이 개선되게 된다.
이 때, 차폐부재(203)는 제 1 공간부(410)을 가득 채우며 오목부(211)의 내측면과 RF 소자(221)의 표면에 지지되게 구비되거나(도면번호 411a 참조), 오목부(211)의 내측면에 도포되며 구비되거나(도면번호 411b 참조) 또는 RF 소자(221)의 표면에 도포되며 구비될 수 있다(도면번호 411c 참조).
차폐부재(411b, 411c)가 오목부(211)의 내측면 또는 RF 소자(221)의 표면에 도포되며 구비되는 경우에는 RF 소자(221)의 상측과 측방을 모두 차폐하게 구비됨으로써 RF 소자(221)를 전자파로부터 보호하는 것이 바람직하다.
다만, 도 4a 내지 4c에 도시된 세가지 실시예는 예시적인 실시예로서 차폐부재(203)가 제 1 공간부(410)에 구비되는 형태는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제 1 공간부(410)에서 다양한 형태로 구비될 수 있음은 당연하다.
한편, 하우징(205)에는 돌출지지부(401)가 구비되어 RF 소자(221)의 반대편에서 회로기판(207)에 지지될 수 있는데, 돌출지지부(401)는 회로기판(207)에 지지되며 RF 소자(221)에서 발생되는 열을 방출하는 역할을 수행한다.
후술할 RF 소자 커버(801)에도 RF 소자(221)에 지지되는 돌출부(811)가 구비되는데, 돌출부(811)와 돌출지지부(401)가 구비됨으로써 RF 소자(221)에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있게 되어 레이더 장치(103)의 성능이 개선될 수 있다.
이어서, 전술한 바와 같이 차폐부재(203)가 실리콘으로 이루어지는 경우의 조립순서를 살펴보면, 레이돔(201)이 하우징(205)에 결합되기 전에 실리콘이 오목부(211) 또는 RF 소자(221)에 사출되고, 그 후에 오목부(211)가 RF 소자(221)와 차폐부재(203)를 덮도록 레이돔(201)이 하우징(205)에 결합될 수 있다.
실리콘으로 이루어지는 차폐부재(203)가 사출된 직후의 경화되지 않은 상태에서 레이돔(201)이 하우징(205)에 결합될 수도 있을 것이나, 그보다는 차폐부재(203)가 사출된 후 다소 시간이 경과되되 완전히 경화되지는 않은 상태에서 레이돔(201)이 하우징(205)에 결합됨으로써 도면에 도시된 바와 같이 차폐부재(203)에 RF 소자(221)에 대응되는 형상을 취하게 되며 RF 소자(221)를 보호할 수 있을 것이다.
도 5 내지 도 6을 참고하여 살펴보면, 오목부(211)의 내측면에는 내측지지부(501)가 돌출형성되어, 내측지지부(501)는 단부가 RF 소자(221)에 지지될 수 있다.내측지지부(501)가 구비됨으로써, RF 소자(221)와 외측지지부(210)의 상대적인 위치를 고정하여 조립편의성을 향상시킬 수 있으며 또한 차폐부재(203)가 실리콘으로 이루어지는 경우 실리콘이 경화될 때 실리콘의 위치를 잡아주며 두꺼운 차폐층을 형성함으로써 차폐성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 도면에 도시된 바와 같이 내측지지부(501)는 하측으로 돌출되어 RF 소자(221)의 측면에 지지될 수 있으며, 다만 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 RF 소자(221)의 상면에 지지되게 구비될 수도 있을 것이다.
이러한 내측지지부(501)는 중공으로 형성되어 RF 소자(221)의 테두리에 지지되고, 차폐부재(203)는 내측지지부(501)의 내부인 제 2 공간부(513)에 구비될 수 있다.
즉, 제 2 공간부(513)에 구비되는 차폐부재(203)는 RF 소자(221)의 상측을 차폐하여 전자파로부터 RF 소자(221)를 보호하게 된다.
또한, 내측지지부(601)는 단부가 회로기판(207)에 지지되게 구비될 수도 있으나 회로기판(207)에 실장되는 회로와 간섭되지 않도록 도면에 도시된 바와 같이 단부가 회로기판(207)에서 이격되게 구비되는 것이 바람직하다.
이 때, 차폐부재(203)는 내측지지부(501)의 단부와 회로기판(207)의 사이에 구비되어, RF 소자(203)의 측면을 차폐할 수 있다.즉, 차폐부재(203)는 내측지지부(501)의 내측이 제 2 공간부(513)에 구비되어 RF 소자(203)의 상측에서 두꺼운 차폐층을 형성하고(도면부호 601 참조), 내측지지부(501)의 단부와 회로기판(207)의 사이에 구비됨으로써 RF 소자(203)의 측면을 차폐하게 구비될 수 있다(도면부호 603 참조).
다시 말해, 차폐부재(601)가 제 2 공간부(513)에서 두꺼운 차폐층을 형성함으로써 전술한 차폐부재(203)가 오목부(211)의 내측면 또는 RF 소자(221)의 표면에 도포되며 구비되는 경우보다 차폐성능이 개선될 수 있으며, 차폐부재(203)가 실리콘으로 이루어지는 경우 내측지지부(501)의 단부와 회로기판(207)의 사이에 구비되는 차폐부재(603)는 소량이므로 전술한 제 1 공간부(410)에 차폐부재(203)가 가득 차게 구비되는 경우보다 빠르게 경화될 수 있는 장점이 있다.
차폐부재(203)가 실리콘으로 이루어지는 경우의 조립순서를 살펴보면, 먼저 제 2 공간부(513)에 실리콘이 가득 채워지게 사출되고, 내측지지부(501)의 단부가 RF 소자(221)에 지지되도록 레이돔(201)이 하우징(205)에 결합됨으로써 소량의 실리콘이 내측지지부(501)에서 흘러나오며 RF 소자(221)의 측면에 지지될 수 있다.
따라서, 제 2 공간부(513)에 구비되는 차폐부재(601)가 두꺼운 차폐층을 형성하여 레이돔(201)이 향하는 방향에서 RF 소자(221)를 향하는 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있으며, 내측지지부(501)에서 흘러나온 소량의 차폐부재(603)이 RF 소자(221)의 측면을 덮으며 경화됨으로써 경화에 소요되는 시간도 단축시킬 수 있을 것이다.
레이돔(201)이 결합되기 전에 RF 소자(221)에 실리콘으로 이루어지는 차폐부재(203)가 사출되고, 실리콘이 경화되기 전에 레이돔(201)이 하우징(205)에 결합될 수도 있을 것이나, 이 경우에는 차폐부재(203)가 제 2 공간부(513)에서 두꺼운 차폐층을 형성하기 어려우므로, 전술한 조립순서로 조립하는 것이 바람직할 것이다.
도 7을 참고하여 살펴보면, 내측지지부(501)의 단부에는 단차부(701)가 형성되어, RF 소자(221)의 상면과 측면이 단차부(701)에 지지될 수 있다.
단차부(701)가 형성됨으로써 레이돔(201)이 하우징(205)에 결합될 때 내측지지부(501)에 RF 소자(221)가 삽입되기 용이해져 조립편의성이 향상될 수 있다.
도면에는 오목부(211)에 차폐부재(203)가 가득 채워지는 실시예가 도시되어 있으나, 전술한 바와 같이 제 2 공간부(513) 및 내측지지부(501)의 단부와 회로기판(207) 사이에 차폐부재(203)가 구비될 수도 있을 것이다(도면부호 601, 603 참조).
이와 같이 제 1 실시예에 의한 레이더 장치에 의하면, 레이돔에 외측지지부가 형성되고 오목부의 내측에 차폐부재가 구비되며 RF 소자를 보호함으로써 부품 수를 감소시켜 원가가 절감되고 간편하게 조립할 수 있으며 레이더 장치 내부에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있으며, 또한 전자파 차폐 성능이 우수한 실리콘을 차폐부재에 사용함으로써 RF 소자에 전달되는 전자파를 효과적으로 차폐하여 노이즈를 감소시킴으로써 레이더 장치의 성능을 개선시킬 수 있다.
이하, 도 8 내지 도 11을 참고하여 제 2 실시예에 의한 레이더 장치(103) 및 이를 포함하는 레이더 센싱 장치(103)를 살펴본다.
본 실시예들에 의하면, 상측이 개구되는 하우징(205) 내부에 구비되며 상측면에 RF 소자(221)가 실장되는 회로기판(207), RF 소자(221)를 덮으며 회로기판(207)에 지지되는 RF 소자 커버(801), RF 소자 커버(801)에 지지되며 전자파를 차폐하여 RF 소자(221)를 보호하는 차폐부재(803), 하우징(205)에 결합되는 레이돔(201)을 포함하는 레이더 장치(103)가 제공될 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 차량(100)에 설치되는 레이더 장치(103)를 포함하여 차량(100)의 외부영역을 센싱하는 레이더 센싱 장치(101)에 있어서, 레이더 장치(103)는, 상측이 개구되는 하우징(205) 내부에 구비되며 상측면에 RF 소자(221)가 실장되는 회로기판(207), RF 소자(221)를 덮으며 회로기판(207)에 지지되는 RF 소자 커버(801), RF 소자 커버(801)에 지지되며 전자파를 차폐하여 RF 소자(221)를 보호하는 차폐부재(803), 하우징(205)에 결합되는 레이돔(201)을 포함하는 레이더 센싱 장치(101)가 제공될 수 있다.
제 2 실시예에 의한 레이더 장치(103)에서는, 차폐부재(803)가 RF 소자 커버(901)에 지지되며 RF 소자(221)를 보호한다. 차폐부재(803)로는 전술한 바와 같이 금속분말을 포함하는 실리콘 등의 전자파 차폐용 페이스트가 사용될 수 있다.
도 9를 참고하여 살펴보면, RF 소자 커버(801)와 RF 소자(221)의 사이에는 공간부(910)가 형성되어, 차폐부재(803)는 공간부(910)에 구비되며 전자파를 차폐하여 RF 소자(221)를 보호할 수 있다.이 때, 차폐부재(803)는 도면에 도시된 바와 같이 공간부(910)을 가득 채우며 구비되는 것이 전자파 차폐에 있어서 바람직할 것이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다른 형태로 구비될 수 있음은 당연하다.
RF 소자 커버(801)는 전술한 외측지지부(210)와 달리 레이돔(201)과 일체로 형성되지 않으므로, 전자파를 차폐할 수 있는 재질(예를 들어, 금속재질인 알루미늄)으로 이루어져 차폐부재(803)와 함께 이중으로 전자파를 차폐함으로써 RF 소자(221)의 노이즈를 감소시켜 레이더 장치(103)의 성능을 개선시킬 수 있다.이러한 RF 소자 커버(801)는 몸체부(901)와 몸체부(901)에서 절곡되어 회로기판(207)에 지지되는 측면부(903)를 포함할 수 있는데, 측면부(903)에는 내측면과 외측면을 관통하는 홈(813)이 형성되어 홈(813)을 통해 회로기판(207)의 상면에 실장되는 RF 소자(221)와 레이더 안테나부(223)가 회로적으로 연결되게 된다.
차폐부재(803)가 실리콘으로 이루어지는 경우의 조립순서를 살펴보면, RF 소자 커버(801)에 실리콘이 사출되고, 실리콘이 완전히 경화되기 전에 RF 소자 커버(801)가 회로기판(207)에 결합된 후 레이돔(201)이 하우징(205)에 결합될 수 있다.
RF 소자 커버(801)는 회로기판(207)에 나사결합될 수 있다.
이 때, RF 소자 커버(801)에는 RF 소자(221)의 상면에 지지되는 돌출부(911)가 형성될 수 있는데, 다시 말해 돌출부(811)는 몸체부(901)에서 하측으로 돌출되어 RF 소자(221)의 상면에 지지될 수 있다.
전술한 돌출지지부(401)와 마찬가지로, 돌출부(811)가 RF 소자(221)의 상면에 직접적으로 지지되면서 RF 소자(221)에서 발생되는 열을 효과적으로 방출하여 레이더 장치(103)의 성능을 개선시킬 수 있다.
도 10을 참고하여 살펴보면, 돌출부(911)가 구비되는 경우 차폐부재(1001)는 RF 소자(221)의 측면에 구비되어, 실리콘의 경화에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
돌출부(811)가 구비됨으로써 RF 소자(221)의 상측에서 두꺼운 차폐층을 형성하게 되므로, 차폐부재(1001)는 RF 소자(221)의 측면에만 구비되더라도 충분한 전자파 차폐효과를 얻을 수 있을 것이다.
차폐부재(1001)가 실리콘으로 이루어지는 경우의 조립순서를 살펴보면, RF 소자(221)에 실리콘이 사출되고, 실리콘이 완전히 경화되기 전에 돌출부(811)가 RF 소자(221)의 상면에 지지되며 RF 소자 커버(801)가 회로기판(207)에 결합되고 그 후에 레이돔(201)이 하우징(205)에 결합될 수 있을 것이다.
즉, 돌출부(811)가 RF 소자(221)의 상면에 있는 실리콘을 짓누르며 RF 소자 커버(801)가 결합되어, 실리콘이 외측으로 밀려나며 RF 소자(221)의 측면에 구비되게 될 것이다.
도 11를 참고하여 살펴보면, 차폐부재(1101)는 RF 소자 커버(801)의 외측면에 구비될 수 있다.
즉, 차폐부재(1101)가 몸체부(901) 및 측면부(903)의 외측면에 구비됨으로써 상측 및 측방에서 RF 소자(221)를 전자파로부터 차폐함으로써 레이더 장치(103)의 성능을 개선시킬 수 있다.
차폐부재(1101)가 실리콘으로 이루어지는 경우의 조립순서를 살펴보면, RF 소자 커버(801)가 RF 소자(221)를 덮으며 회로기판(207)에 결합되고, 실리콘이 RF 소자 커버(901)의 외측면을 덮으며 사출되고, 실리콘이 경화된 후에 레이돔(201)이 하우징(205)에 결합될 수 있을 것이다.
이와 같이 제 2 실시예에 의한 레이더 장치에 의하면, 레이더 장치 내부에서 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있으며, 또한 전자파 차폐 성능이 우수한 실리콘을 차폐부재에 사용함으로써 RF 소자에 전달되는 전자파를 효과적으로 차폐하여 노이즈를 감소시킴으로써 레이더 장치의 성능을 개선시킬 수 있다.
이상에서, 본 실시예들의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 실시예들이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 실시예들의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 실시예들에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 실시예들의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들에 개시된 실시예들은 본 실시예들의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예들의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예들의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예들의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 차량
101: 레이더 센싱 장치
103: 레이더 장치 201: 레이돔
203: 차폐부재 205: 하우징
207: 회로기판 210: 외측지지부
211: 오목부 221: RF 소자
223: 레이더 안테나부 410: 제 1 공간부
513: 제 2 공간부 601: 내측지지부
701: 단차부 801: RF 소자 커버
803: 차폐부재 901: 몸체부
903: 측면부 910: 공간부
103: 레이더 장치 201: 레이돔
203: 차폐부재 205: 하우징
207: 회로기판 210: 외측지지부
211: 오목부 221: RF 소자
223: 레이더 안테나부 410: 제 1 공간부
513: 제 2 공간부 601: 내측지지부
701: 단차부 801: RF 소자 커버
803: 차폐부재 901: 몸체부
903: 측면부 910: 공간부
Claims (30)
- 상측이 개구되는 하우징 내부에 구비되며 상측면에 RF 소자가 실장되는 회로기판;
상기 하우징에 결합되되, 상기 회로기판에 지지되는 외측지지부가 돌출형성되는 레이돔;
상기 외측지지부에 지지되며 전자파를 차폐하여 상기 RF 소자를 보호하는 차폐부재;
를 포함하는 레이더 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 차폐부재는 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 외측지지부에는 하측으로 개구되어 상기 RF 소자를 덮는 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 차폐부재는 상기 오목부와 RF 소자의 사이에 형성되는 제 1 공간부에 구비되는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 오목부의 내측면에는 내측지지부가 돌출형성되어, 상기 내측지지부의 단부가 상기 RF 소자에 지지되는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 내측지지부는 중공으로 형성되어 상기 RF 소자의 테두리에 지지되고, 상기 차폐부재는 상기 내측지지부의 내부인 제 2 공간부에 구비되는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 내측지지부의 단부가 상기 회로기판과 이격되게 구비되고, 상기 차폐부재는 상기 내측지지부의 단부와 상기 회로기판의 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 내측지지부의 단부에는 단차부가 형성되어, 상기 RF 소자의 상면과 측면이 상기 단차부에 지지되는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. - 상측이 개구되는 하우징 내부에 구비되며 상측면에 RF 소자가 실장되는 회로기판;
상기 RF 소자를 덮으며 상기 회로기판에 지지되는 RF 소자 커버;
상기 RF 소자 커버에 지지되며 전자파를 차폐하여 상기 RF 소자를 보호하는 차폐부재;
상기 하우징에 결합되는 레이돔;
을 포함하는 레이더 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 차폐부재는 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 RF 소자 커버와 상기 RF 소자의 사이에는 공간부가 구비되는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 차폐부재는 상기 공간부에 구비되는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 RF 소자 커버에는 상기 RF 소자의 상면에 지지되는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 차폐부재는 상기 RF 소자의 측면에 구비되는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 차폐부재는 상기 RF 소자 커버의 외측면에 구비되는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. - 차량에 설치되는 레이더 장치를 포함하여 상기 차량의 외부영역을 센싱하는 레이더 센싱 장치에 있어서,
상기 레이더 장치는,
상측이 개구되는 하우징 내부에 구비되며 상측면에 RF 소자가 실장되는 회로기판;
상기 하우징에 결합되되, 상기 회로기판에 지지되는 외측지지부가 돌출형성되는 레이돔;
상기 외측지지부에 지지되며 전자파를 차폐하여 상기 RF 소자를 보호하는 차폐부재;
를 포함하는 레이더 센싱 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 차폐부재는 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 외측지지부에는 하측으로 개구되어 상기 RF 소자를 덮는 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 레이더 장치. - 제 18 항에 있어서,
상기 차폐부재는 상기 오목부와 RF 소자의 사이에 형성되는 제 1 공간부에 구비되는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱 장치. - 제 19 항에 있어서,
상기 오목부의 내측면에는 내측지지부가 돌출형성되어, 상기 내측지지부의 단부가 상기 RF 소자에 지지되는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱 장치. - 제 20 항에 있어서,
상기 내측지지부는 중공으로 형성되어 상기 RF 소자의 테두리에 지지되고, 상기 차폐부재는 상기 내측지지부의 내부인 제 2 공간부에 구비되는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱 장치. - 제 21 항에 있어서,
상기 내측지지부의 단부가 상기 회로기판과 이격되게 구비되고, 상기 차폐부재는 상기 내측지지부의 단부와 상기 회로기판의 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱 장치. - 제 21 항에 있어서,
상기 내측지지부의 단부에는 단차부가 형성되어, 상기 RF 소자의 상면과 측면이 상기 단차부에 지지되는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱 장치. - 차량에 설치되는 레이더 장치를 포함하여 상기 차량의 외부영역을 센싱하는 레이더 센싱 장치에 있어서,
상기 레이더 장치는,
상측이 개구되는 하우징 내부에 구비되며 상측면에 RF 소자가 실장되는 회로기판;
상기 RF 소자를 덮으며 상기 회로기판에 지지되는 RF 소자 커버;
상기 RF 소자 커버에 지지되며 전자파를 차폐하여 상기 RF 소자를 보호하는 차폐부재;
상기 하우징에 결합되는 레이돔;
을 포함하는 레이더 센싱 장치. - 제 24 항에 있어서,
상기 차폐부재는 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱 장치. - 제 24 항에 있어서,
상기 RF 소자 커버의 내측면과 상기 RF 소자의 사이에는 공간부가 구비되는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱 장치. - 제 26 항에 있어서,
상기 차폐부재는 상기 공간부에 구비되는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱 장치. - 제 27 항에 있어서,
상기 RF 소자 커버에는 상기 RF 소자의 상면에 지지되는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱 장치. - 제 28 항에 있어서,
상기 차폐부재는 상기 RF 소자의 측면에 구비되는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱 장치. - 제 24 항에 있어서,
상기 차폐부재는 상기 RF 소자 커버의 외측면에 구비되는 것을 특징으로 하는 레이더 센싱 장치.
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| KR1020180142810A KR102668777B1 (ko) | 2018-11-19 | 2018-11-19 | 레이더 장치 및 이를 포함하는 레이더 센싱 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=70920355
Family Applications (1)
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060267831A1 (en) * | 2003-11-06 | 2006-11-30 | Nikolai Tevs | Radar for ground speed measurement |
| US20150380811A1 (en) * | 2014-06-25 | 2015-12-31 | Airbus Defence and Space GmbH | Method for Manufacturing a Radome |
| JP2017501371A (ja) * | 2013-10-01 | 2017-01-12 | オートリブ エー・エス・ピー・インク | コンパクトシールド車載用レーダモジュールおよび方法 |
-
2018
- 2018-11-19 KR KR1020180142810A patent/KR102668777B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060267831A1 (en) * | 2003-11-06 | 2006-11-30 | Nikolai Tevs | Radar for ground speed measurement |
| JP2017501371A (ja) * | 2013-10-01 | 2017-01-12 | オートリブ エー・エス・ピー・インク | コンパクトシールド車載用レーダモジュールおよび方法 |
| US20150380811A1 (en) * | 2014-06-25 | 2015-12-31 | Airbus Defence and Space GmbH | Method for Manufacturing a Radome |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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