KR20240008852A - 자동차 레이더 애플리케이션용 안테나 디바이스 - Google Patents
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Abstract
자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스는 적어도 하나의 안테나 개구에 충돌하는 일차 광선들의 형태의 들어오는 신호를 수신하도록 구성된, 적어도 하나의 안테나 개구가 배열되는 전면을 포함하는 안테나 조립체를 포함한다. 안테나 조립체의 전면은 적어도 하나의 안테나 개구에 인접하여 산란 엘리먼트들을 더 포함하며, 산란 엘리먼트들의 영역에 충돌하는 일차 광선들이 산란 엘리먼트들에 의해 적어도 부분적으로 반사되어 제 1 이차 광선들 및 제 2 이차 광선들로 분리되어, 제 1 이차 광선들과 제 2 이차 광선들은 간섭에 의해 적어도 부분적으로 서로를 상쇄한다.
Description
본 개시는 자동차 레이더 애플리케이션을 위한 안테나 디바이스에 관한 것이다.
선행 기술로부터, 예를 들어, 동일한 출원인의 EP2676327B1, WO2017167916A1, WO2017158020A1, WO2018001921A1 로부터 여러 방사 엘리먼트들이 알려져 있다.
2017년에 공개된 Commscope 에 의한 US20170271776A1 은 제1 측의 입력 피드를 제2 측의 복수의 일차 결합 캐비티에 연결하는 도파관 네트워크를 포함하는 입력 층, 및 입력 층의 제2 측의 출력 층을 포함하는 패널 어레이 안테나를 보여준다. 출력 층은 혼 라디에이터들의 어레이, 혼 라디에이터와 연통하는 각각의 혼 라디에이터 유입 포트, 및 혼 라디에이터를 일차 결합 캐비티에 결합하기 위해 각각의 혼 라디에이터 유입 포트와 연통하는 각각의 슬롯형 출력 포트를 포함한다.
2017년에 공개된 Nec Corp.에 의한 US9692117B2 는 안테나 층, 결합 층 및 급전 회로 층을 포함하는 안테나를 보여준다. 안테나층은 중심들이 일방향으로 정렬되고, 혼 안테나가 혼 안테나와 일방향으로 이격되고 혼 안테나의 중심들이 그방향으로 정렬되지 않고, 도파관은 결합층에 형성도록 배치되는 혼 안테나들을 포함한다.
2019년에 공개된 Waymo 에 의한 US20200365976A1 은 제1 편파로 작동하도록 구성된 제1 어레이로 배열된 복수의 도파관 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나를 보여준다. 안테나는 또한 제2 편파로 동작하도록 구성된 제2 어레이로 배열된 복수의 도파관 출력 포트를 포함한다. 제2 편파는 제1 편파와 상이하다. 안테나는 내부에 정의된 채널을 갖는 편파-수정 층을 더 포함하고, 채널은 도파관 안테나 엘리먼트에 대해 제1 각도로 배향되고 제1 편광을 갖는 입력 전자기파를 수신하고 제1 중간 편광을 갖는 출력 전자기파를 전송하도록 구성된 도파관 출력 포트에 대해 제2 각도로 배향된다.
2020년에 공개된 Conti Temic 에 의한 WO2020052719A1 은 플라스틱 기반 안테나를 갖춘 자동차의 주변을 검출하기 위한 레이더 시스템을 보여주며, 여기서 센서 및/또는 차량 측면 커버를 향한 전면상의 플라스틱 안테나는 레이더 신호를 전송 및/또는 수신하기 위한 복수의 개별 안테나들을 갖고 복수의 개별 안테나들은 물체를 검출하거나 물체의 각도를 결정하는 데 사용되며, 안테나의 표면상의 간섭파 및/또는 안테나와 센서-측 및/또는 차량 측 커버 사이의 반사들이 억제되거나 특히 각도 결정에 대한 부정적인 영향이 방지되거나 감소되는 솔루션을 개시한다.
2018년에 공개된 Denso Corp.의 US20200052396A1 은 유전체 기판, 접지 플레이트, 안테나 섹션 및 추가 기능 섹션을 포함하는 안테나 디바이스를 보여준다. 유전체 기판은 복수의 패턴 형성층을 포함한다. 접지 플레이트는 복수의 패턴 형성층 중 제1 패턴 형성층에 형성되고, 안테나 접지면의 역할을 한다. 안테나 섹션은 복수의 패턴 형성층 중 제1 패턴 형성층과 상이한 패턴 형성층에 형성되고, 방사 엘리먼트로 기능하도록 구성된 하나 이상의 안테나 패턴을 포함한다. 추가 기능 섹션은 유전체 기판상에서 전파되는 음파의 전파경로 상에 배치된 하나 이상의 비급전 패턴을 포함하고, 음파를 이용하여 방사파가 생성되도록 하며, 상기 방사파는 안테나 섹션에 의해 송신 및 수신되는 전파의 편파와 상이한 편파를 갖는다.
2001년에 공개된 캘리포니아 대학교에 의한 US6262495B1은 금속 시트의 표면에 정의된 용량성 및 유도성 엘리먼트의 이차원 주기 패턴은 절연 유전체가 사이에 배치되는, 전도성 후면 시트에 각각 연결된 복수의 전도성 패치들에 의해 제공되는 것을 보여준다. 엘리먼트들은 그것들에 의해 정의된 표면에서 표면 전류를 억제하는 역할을 한다. 특히, 어레이는 안테나와 함께 사용하기 위한 접지면 메시를 형성한다. 접지면 메시의 성능은 실질적인 표면 전류가 접지면 메시를 따라 전파될 수 없는 주파수 대역을 특징으로 한다. 따라서, 항공기나 기타 금속 차량에서의 이러한 접지면의 사용은 안테나의 방사선이 항공기나 차량의 금속 표면을 따라 전파되는 것을 방지한다. 표면은 또한 일반 금속 표면에서 발생하는 위상 시프트 없이 전자기파를 반사한다.
2020년에 공개된 Aptiv Tech. LTD 에 의한 US10944184B2 는 기판을 포함하는 안테나 디바이스를 보여준다. 기판 내의 복수의 전도성 부재는 기판 통합 도파관을 확립하고 복수의 제1 및 제2 슬롯은 기판의 제1 부분의 외부 표면 상에 있다. 제2 슬롯 각각은 제1 슬롯 각각과 연관되어 있다. 제1 및 제2 슬롯은 안테나 디바이스에 의해 방출되는 방사선 빔에 걸쳐 변화하는 방사 패턴을 확립하도록 구성된다. 복수의 기생성 차단 (parasitic interruption) 은 기판의 제2 부분의 외부 표면상에 슬롯들을 포함한다. 기생성 차단들은 인접한 안테나에 의해 발생하는 리플 효과를 감소시킨다.
2010년에 공개된 Nippon Telegraph and Telephone 에 의한 US8390531B2 는본 발명에 따른 반사 어레이가 반사파의 위상을 제어하여 반사파(산란파)의 방향을 제어하도록 구성된 어레이를 형성하는 복수의 어레이 엘리먼트들; 및 접지 평면(30)을 포함하는 것을 보여준다. 접지 평면은 주파수 선택 기능을 갖는 구조를 갖는다.
통신과 자동차 레이더 애플리케이션을 위한 밀리미터 파주파수의 사용은 지속적으로 확장하고 있다. 안테나 디바이스는 이러한 모든 애플리케이션에서 중요한 컴포넌트이며, 성능, 크기, 무게 및 환경 표준 표준에 대한 준수 측면에서 진보된 요건들을 따른다. 성능 측면에서, 안테나 이득과 효율성은 전체 시스템 링크 예산(통신 시스템의 링크 거리 및 커버리지, 및 자동차 레이더의 최대 검출 범위로 변환)에 직접적인 영향을 미치기 때문에 중요한 매개변수이다. 일반적으로 자동차 레이더 애플리케이션용 안테나 디바이스는 범퍼의 쉘 또는 표면층 뒤에 장착된다. 안테나 특성에 초점을 맞추는 것 외에도, 향상된 전체 센서 성능의 지속적인 검색은 예를 들어, 범퍼와 같은 주변 환경과 안테나의 상호 작용 - 범퍼 뒤에 장착 시 -, 즉 레이돔 간섭 및 PCB 간섭의 완화를 요구한다. 특히 자동차 애플리케이션에서, 레이돔과 범퍼의 존재는 레이더 센서 성능을 감소시켜, 방사 및/또는 수신 패턴을 왜곡시키고 및/또는 잡음 수준을 증가시키고 일반적으로 검출의 정확도를 감소시킨다. 전형적으로, 안테나 디바이스는 종종 예를 들어 범퍼의 외부 쉘이 안테나 조립체 앞에 배치되도록 자동차 차체의 표면 아래에 적어도 부분적으로 숨겨져 배치되며, 이것은 안테나 조립체의 전송 및/또는 수신 능력에 부정적인 방식으로 영향을 줄 수 있다. 더욱이, 특히 레이돔의 존재는 표면파의 여기로 이어질 수 있으며, 이는 레이더 검출 목적으로 사용 가능한 에너지 부분을 감소시키고 잘못된 표적을 유도할 수 있다.
안테나 디바이스와 예를 들어 안테나 디바이스 앞에 장착되는 범퍼 사이의 다수의 반사 광선들로 인한 잡음과 간섭의 감소를 위해, 다양한 접근 방식들이 알려져 있다. 선행 기술로부터 안테나 조립체는 일종의 내부 도파관 구조에서 우회로 인한 과도한 광선을 흡수하고 있는 더미 안테나를 갖는 것으로 알려져 있다. 이경우, 수신된 광선이 안테나 조립체의 재료에 의해 흡수되거나 PCB 또는 전자 부품상에 배열된 부품들에 의해 흡수되도록, 일반적으로 전자 부품에 상호 연결되지 않지만 안테나 조립체 내에서 끝나는 안테나 개구들이 안테나의 전면에 배열된다. 알려진 조립체의 단점은 더미 안테나가 제조하기가 비교적 복잡하다는 것이다. 안테나 조립체의 전면에 돌출부를 배열하는 대안적인 접근 방식은 이 솔루션이 전체 안테나 두께를 증가시키는 것이다.
본 개시에 따른 자동차 레이더 애플리케이션을 위한 안테나 디바이스는 일반적으로 들어오는 광선을 수신하도록 구성된 안테나 조립체를 포함한다. 애플리케이션에 따라, 안테나 조립체는 또한 나가는 광선을 전송하고 들어오는 광선을 수신하도록 구성될 수 있다. 안테나 조립체는 적어도 하나의 안테나 개구가 안테나 개구의 영역에 충돌하는 일차 광선의 형태의 들어오는 신호를 수신하도록 구성되어 배열되는 전면을 포함한다. 안테나 조립체는 보통 적어도 하나의 안테나 개구가 전자 부품 및/또는 인쇄 회로 기판에 상호 연결되는 도파관 구조를 내측상에 포함한다. 설계에 따라, 안테나 조립체의 전면에 배열된 안테나 개구는 전면 내에 혼 안테나로서 또는 대안적으로 슬롯으로서 설계될 수 있다. 유익한 단순한 설계는 안테나 디바이스가 예를 들어 금속, 금속화 플라스틱 또는 표면 전도성 물질로 제작되고 서로 플러시 장착되는 두 개의 층들을 포함할 때 달성될 수 있다. 두개의 층들은 전자파 흡수 재료를 포함하여, 주조 또는 사출 성형에 적합한 다양한 재료들로 제작될 수 있다. 흡수 물질은 대안적으로 간섭을 피하기 위해 사용될 수 있다.
도파관 기술에 기초한 안테나 조립체의 대량생산을 위해, 전형적인 기법들은 적층된 층들 및 이들 층들을 연결하는 관련된 접합 기법들을 사용하는 컴포넌트들의 제조를 포함한다. MMW 에서는 표면 마감도 중요하기 때문에, 안테나 조립체는 안테나 조립체의 층들의 양호한 성형성이 달성되도록 정확한 드래프트 각도 및 반경으로 설계된다. PVD, 스퍼터링, 스프레이, 갈바닉 코팅과 같은 금속화 기법들은 또한 안테나 조립체의 전면 및/또는 적어도 하나의 안테나 개구를 적어도 부분적으로 금속화하는 데 사용될 수 있다. 선호하는 변형에서, 안테나 조립체는 수평적으로 편광되며, 여기서 반전력 빔폭(HPBW)은 방위각 평면 (수평 평면, 각각 E-평면) 에서 ±15°에서 ±75°까지의 범위에 있다. 고도 평면에서, HPBW 는 예를 들어 고도 (수직 평면, 각각 H-평면) 에서 플러스/마이너스 1° 에서 플러스/마이너스 3°일 수 있다. 주 광선은 일반적으로 조준선을 가리킨다. 레이돔이 안테나 조립체에 장착되면 레이돔과 안테나 사이의 거리는 일반적으로 자동차 레이더 애플리케이션의 경우 작동 대역(76~81GHz) 내의 λ/2 (약 1.9mm) 이다. λ = 람다는 파장을 나타낸다.
적어도 하나의 안테나 개구에 인접하여, 안테나 조립체의 전면은 산란 엘리먼트들을 더 포함하며, 산란 엘리먼트의 영역에 충돌하는 일차 광선이 산란 엘리먼트에 의해 적어도 부분적으로 반사되어 제1 이차 광선 그리고 제2 이차 광선으로 분리되어, 제1 이차 광선과 제2 이차 광선은 간섭에 의해 적어도 부분적으로 서로 상쇄되도록 상이하다. 산란 엘리먼트가 전면을 기준으로 돌출부 및/또는 만입부 또는 이들의 조합으로서 설계되는 경우 양호한 결과들이 달성될 수 있다. 설계에 따라, 적어도 하나의 만입부의 깊이는 간섭에 의해 원치 않는 방식으로 반사된 광선을 상쇄하는 반사를 얻기 위해 목표로 하는 특정 위상 분포에 연결될 수 있다. 위상 변화는 일반적으로 적어도 하나의 만입부의 바닥 표면에서의 반사에 의해 유도된다. 적어도 하나의 만입부의 바닥 표면이 안테나 조립체의 전면에 대해 본질적으로 평행하게 배열되는 본질적으로 평면 표면인 경우, 양호한 결과들이 달성될 수 있다. 바람직하게는 산란 엘리먼트는 다음의 엘리먼트들 또는 이들의 조합의 그룹으로부터의 적어도 하나의 엘리먼트인 레이아웃 (풋프린트) 을 전면에 가지고 있다: 직사각형, 정사각형, 원형, 타원, C자형, 고리형, S자형. 산란 엘리먼트는 단일 편광 (직사각형, 타원형, S자형, C자형) 으로 또는 다수의 편광들 (사각형/원형/고리) 로 설계될 수 있다. 적어도 하나의 만입부는 전자기파의 작동 주파수 및 편파와 관련된 레이아웃을 가지고 있다. 편광 벡터에 수직인 방향으로의 산란 엘리먼트의 확장은 직사각형/타원형 및 정사각형/원형의 경우 약 0.7 λ(자유 공간)에 대응할 수 있다. 링형 산란 엘리먼트의 원주는 길이의 두배에 대응할 수 있다. 치수를 줄이기 위해 S자형 및 C자형 산란 엘리먼트가 사용된다. 위상 변화는 일반적으로 적어도 하나의 만입부의 깊이로부터 초래된다. 적어도 하나의 만입부의 깊이에 대한 일반적인 치수는 λ/2 이다. 적어도 하나의 만입부의 개구의 레이아웃에 대한 일반적인 치수는 0.7λ의 λ/4 배이다. 77GHz 파장을 갖는 자동차 애플리케이션의 경우, 이는 약 1.4mm 인 적어도 하나의 만입부의 깊이 및 1mm x 2.8mm 의 적어도 하나의 만입부의 개구의 레이아웃을 야기한다. 선호하는 변형에서, 산란 엘리먼트는 전면에 수직으로 본질적으로 직사각형 및/또는 피라미드형 및/또는 이들의 조합인 단면을 가지고 있다.
산란 엘리먼트가 T자형 레이아웃 또는 십자형 레이아웃을 가질 때 좋은 결과를 얻을 수 있다. T자형 레이아웃은 수직 직사각형에 인접하게 배치된 수평 직사각형으로 형성될 수 있다. 대안적으로, 십자형 레이아웃은 수평 직사각형과 수직 직사각형에 의해 형성될 수 있으며, 이로 인해 수평 직사각형의 중심점과 수직 직사각형의 중심점이 일치한다. T자형 및 십자형 레이아웃 모두 수평 및 수직 편파를 모두 상쇄하는 것을 허용한다. 산란 엘리먼트가 전면에 플러시 장착된 만입부들로서 설계되면, 안테나 조립체는 바람직하게 얇은 전체 두께를 갖는다. 만입부 형태의 산란 엘리먼트를 포함하는 안테나 조립체를 포함하는 안테나 디바이스는 레이돔이 안테나 조립체의 전면에 플러시 장착될 수 있는 장점을 더 갖는다. 돌출부 및/또는 만입부는 안테나 개구의 영역에 충돌하지 않는 일차 광선을 적어도 부분적으로 반사하도록 구성된다. 상기 이차 광선들은 일차 광선의 반사 부분들 - 제1 이차 광선 및 제2 이차 광선- 이 간섭으로 인해 서로 크게 상쇄되는 방식으로 돌출부 및/또는 만입부에 의해 영향을 받는다. 블라인드/더미 안테나와 비교해서, 산란 엘리먼트는 추가 도파관 라우팅이 필요하지 않다. 전면층과 후면층을 포함하여 설계된 안테나 조립체의 경우, 돌출부 또는 만입부는 일반적으로 전면층에만 배열된다. 따라서 복잡성과 추가 생산 노력을 크게 줄일 수 있다. 산란 엘리먼트들은 일반적으로 공진 특성을 가져 그들의 치수는 파장과 강하게 연결되어 있다. 산란 엘리먼트는 바람직하게는 전자기장 분포를 교란시키도록 구성되어 안테나 조립체의 전면에 독특한 전류 분포가 생성된다. 바람직하게는 위상 지연이 원하지 않는 방식으로 반사되는 광선이 서로 간섭하여 감소되거나 상쇄되도록 도입된다.
산란 엘리먼트가 산란 엘리먼트의 주기적인 또는 준주기적인 패턴으로 안테나 조립체의 전면에 배열되는 경우 양호한 결과들이 달성될 수 있다. 산란 엘리먼트들의 패턴의 산란 엘리먼트들은 바람직하게는 행 및/또는 열로 배열된다. 산란 엘리먼트는 예를 들어 적어도 두개의 평행 행들로 배열될 수 있다. 적어도 2개의 행들은 전형적으로 서로에 대해 측면으로 이격되어 있다. 바람직하게는, 각 행의 산란 엘리먼트는 서로로부터 동일하게 이격되어 있다. 제1 이차 광선과 제2 이차 광선이 간섭으로 인해 서로 상쇄되는 반사를 달성하기 위해, 인접한 두행들의 산란 엘리먼트는 일반적으로 행들의 방향으로 서로 오프셋된다. 2개의 인접한 행의 산란 엘리먼트들은 바람직하게는 행의 방향으로 또는 행의 방향에 수직인 방향으로 본질적으로 λ/2의 공간적 변위로 행의 방향으로 서로 오프셋되어 180°의 위상차가 달성되어 반사된 광선들이 간섭에 의해 서로 상쇄된다. 적어도 하나의 안테나 개구에 인접한 전면에 배열된 산란 엘리먼트들은 바람직하게는 본질적으로 적어도 하나의 안테나 개구에 대해 평행하게 배열되어 수평 평면 광선들이 상쇄될 수 있다. 대안적으로, 적어도 하나의 안테나 개구는 수직 평면의 광선들이 상쇄될 수 있도록 안테나 조립체의 수직 평면에 배치될 수 있다. 산란 엘리먼트에 의한 안테나 상단 표면 커버리지의 비율에 따라 65% 이상의 산란 계수의 감소가 달성될 수 있다. 안테나 조립체의 전면의 산란 엘리먼트들의 주기적인 간격 (p) 및 산란 엘리먼트들의 수에 따라, 0° 와 180°사이의 위상이 산란 구조 없이 균일한 위상 분포 대신 생성된다. 주기적인 간격은 이웃 행들의 두 산란 엘리먼트들 사이의 측면 거리로서 정의된다. 선호하는 변형에서, 산란 엘리먼트들은 활공 대칭 (활공 반사) 에 기초하여 안테나 조립체의 전면에 배열된다. 따라서 산란 엘리먼트는 바람직하게는 적어도 하나의 안테나 개구에 관하여 미러링되고 적어도 하나의 안테나 개구에 관하여 측면 방향으로 시프트된다. 이러한 특정 주기성은 0°및 180°위상 분포의 생성을 지원한다. 이상적으로는 원하는 방향으로 적어도 하나의 안테나 개구에 인접하여 배열된 산란 엘리먼트의 수는 무한할 수 있다. 이론적으로 가능한 변형들에서, 산란 엘리먼트의 수는 1개까지 줄일 수 있다. 선호하는 변형에서, 주기적인 간격은 λ/2의 배수이다. 간섭을 줄이기 위한 다른 접근법은 간섭파가 확산되는 방식으로 산란되도록 임의의 위상 분포를 갖는 구조와 같은 반사 배열이 생성되도록 임의의 깊이를 가진 산란 엘리먼트를 사용하는 것이다. 전면에 배열된 산란 엘리먼트들은 또한 길이가 상이할 수 있다. 일 변형에서, 산란 엘리먼트는 각각 본질적으로 기본 길이로 정의되는 동일한 길이를 가질 수 있다. 대안적인 변형에서, 다수의 산란 엘리먼트는 또한 기본 길이를 갖고, 나머지 산란 엘리먼트는 기본 길이의 두배 또는 기본 길이의 배수의 길이를 갖는다. 나머지 산란 엘리먼트가 기본 길이의 두 배 또는 네 배일 때 좋은 결과를 얻을 수 있지만 홀수 배수도 가능하다. 바람직하게는 기본 길이와 기본 길이의 두배인 산란 엘리먼트가 교대로 배열된다.
일 변형에서, 산란 엘리먼트들은 적어도 두개의 평행한 행들에 배열되어 있다. 적어도 2개의 행들은 전형적으로 서로에 대해 측면으로 이격되어 있다. 바람직하게는, 각 행의 산란 엘리먼트는 서로로부터 동일하게 이격되고 적어도 두개의 행들은 행방향으로 본질적으로 λ의 공간적 변위를 가지고 행방향으로 서로에 대해 오프셋된다. 본질적으로 λ의 변위는 추가적인 산란 엘리먼트가 2개의 이웃하는 산란 엘리먼트 사이에 배열될 수 있게 하며, 이 추가 산란 엘리먼트는 적어도 두행들의 산란 엘리먼트에 대해 본질적으로 수직으로 배열될 수 있다. 행의 방향에 대한 수직 변위는 수직으로 편파된 파동의 반사를 상쇄하는 것도 가능하게 한다. 행방향으로 배열된 산란 엘리먼트들은 수평 편파를 상쇄하도록 구성되고, 90°회전되어 배열된 산란 엘리먼트는 수직 편파를 상쇄하도록 구성된다.
안테나 조립체가 톱니 모양의 적어도 하나의 외부 가장자리를 포함할 때, 방사 패턴의 리플들을 감소시키는 양호한 결과가 달성될 수 있다. 선호하는 변형에서, 안테나 조립체는 톱니 모양이고 안테나 조립체에 대해 서로 반대편에 배열되는 적어도 두개의 외부 가장자리를 포함한다. 이 구조는 안테나의 가장자리의 표면 전류 방향을 변경하여 충돌 필드의 후방 산란의 상쇄 간섭으로 이어진다. 사소한 진폭 및 위상 오류가 안테나의 금속 상단 표면의 유한한 치수로 인한 가장자리 효과에 의해 도입된다. 가장자리에 톱니 구조를 추가함으로써, 가장자리 효과의 부정적인 영향이 감소될 수 있다. 무엇보다도 그것은 일반적으로 안테나 가장자리의 칼날 굴절로 인해 나타나는 방사 패턴의 리플을 줄인다. 이 측정 덕분에 각도 방사 패턴의 표준 편차를 줄일 수 있으며 이는 레이더의 최적 성능에 매우 중요하다. 톱니는 플라스틱의 3D 모양을 변경하거나 가장자리를 선택적으로 금속화하여 구현될 수 있다.
선호하는 변형에서, 안테나 디바이스는 안테나 조립체의 전면을 적어도 부분적으로 덮는 레이돔을 포함한다. 이론적으로, 최적의 방법은 공기와 유사한 재료로 만들어진 레이돔 또는 극도로 얇은 레이돔과의 레이돔 상호작용이 될 것이며, 이는 실용적인 기계적 관점에서 볼 때 제한된 용도로만 사용된다. 알려진 레이돔은 안테나 조립체에 대해 본질적으로 λ/s 거리(77GHz 자동차 레이돔의 경우 약 2mm)의 거리로 배열된다. 이 거리는 일반적으로 안테나 조립체와 레이돔 간의 강한 상호 작용을 피하기 위해 선택된다. 본 발명에 따른 레이돔의 경우, 안테나 조립체와 레이돔 사이의 거리는 본질적으로 0 으로 감소될 수 있다. 선호하는 변형에서, 레이돔은 안테나 조립체의 전면에 적어도 부분적으로 플러시 장착되는 후면을 갖는다. 만입부들의 형태의 산란 엘리먼트들은 레이돔이 안테나 조립체와 플러시 장착되는 것을 가능하게 한다. 레이돔이 판 모양이고 본질적으로 균일한 두께를 갖는 경우 양호한 결과들이 달성될 수 있다. 선호하는 변형에서, 레이돔의 후면은 방사선을 개선하도록 구성된 적어도 하나의 리세스를 가질 수도 있다. 일반적으로 안테나 조립체에 의해 방사되는 에너지의 일부는 레이돔에서 캡처된 상태로 유지된다. 리세스는 레이돔의 두께를 최소화하고, 따라서 방사선 손실이 최소화된다. 대안적인 변형에서, 레이돔의 후면은 전면의 윤곽과 산란 엘리먼트를 따른다. 그러므로, 레이돔은 안테나 조립체의 전면에 배열된 산란 엘리먼트의 패턴에 대응하는 돌출부들의 패턴을 가질 수 있고, 따라서 산란 구조의 깊이가 감소될 수 있다. 돌출부는 바람직하게는 장착된 상태에서 만입부와 맞물린다. 일 변형에서, 레이돔은 적어도 하나의 안테나 개구 위의 영역에 돔형 렌즈를 포함하여 들어오는 일차 광선이 안테나 개구에 대해 초점이 맞춰진다.
안테나 조립체의 전면 상의 적어도 하나의 안테나 개구에 인접하게 배열된 산란 엘리먼트 외에, 안테나 조립체의 전면은 또한 적어도 부분적으로 흡수 재료로 만들어지거나 이것을 포함할 수 있다. 산란 엘리먼트는 산란 엘리먼트의 영역에 충돌하는 일차 광선들을 적어도 부분적으로 반사하여 그것들을 제1 이차 광선과 제2 이차 광선으로 분리하도록 구성되지만, 흡수 재료는 흡수 재료의 영역에서 충돌하는 일차 광선을 적어도 부분적으로 흡수하도록 구성된다. 흡수 재료는 안테나 조립체를 완전히 또는 부분적으로 덮을 수 있다. 흡수 재료가 층 형태로 전면상에 또는 전면 내에 배열되어 적어도 하나의 안테나 개구에 의해 덮이는 영역과 산란 엘리먼트에 의해 덮이는 영역을 제외하고 본질적으로 전체 전면을 덮을 때 좋은 결과가 달성될 수 있다.
흡수 재료는 안테나 조립체의 전면과 결합되는 별도의 흡수 재료 층 형태로 안테나 조립체에 조립될 수 있다. 흡수 재료의 층은 체결 수단에 의해, 예를 들어 나사 고정 또는 클램핑에 의해 기계적으로 결합될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 흡수 재료의 층은 용접, 접착, 핫스탬핑, 클리핑, 압입, 납땜 등에 의해 결합될 수 있다. 흡수 재료는 전형적으로 수지 또는 복합재, 예를 들어 전자기 흡수 특성을 갖는 하이브리드 재료이다. 흡수 재료는 안테나 조립체의 전면에 매립하여, 바람직하게는 기본 재료의 캐비티에 사출 성형하여 조립되거나 전면에 배열될 수 있다.
다성분 사출 성형이나 인몰드 데코레이션을 통해 안테나 조립체를 제작하면 효율적인 제조 공정을 달성할 수 있다. 다성분 사출 성형 공정은 일반적으로 하나보다 많은 플라스틱 재료를 포함하며, 이에 따라 적어도 하나의 플라스틱 재료는 전자기(EM) 흡수 특성을 갖는다. 대안적으로 또는 추가로, 안테나 조립체는 완전하거나 선택적인 표면 처리 공정을 거칠 수 있다. 안테나 조립체의 전면 및 후면 층이 제작되면, 페인트 또는 코팅의 층이 안테나 조립체의 전면에 적어도 부분적으로 도포될 수 있다. 페인트 또는 코팅은 바람직하게는 전자기(EM) 흡수 특성도 갖는다. 일 변형에서, 안테나 조립체의 플라스틱 재료는 전자기(EM) 흡수 특성을 가질 수 있다. 대안적인 변형에서, 안테나 조립체의 전면은 제1 단계에서 완전히 금속화될 수 있고 금속화는 전자기 흡수가 요구되는 영역에서 제2 단계에서 부분적으로 제거된다.
대안적으로 또는 추가로, 흡수 재료는 장착된 상태에서 안테나 조립체와 마주하여, 레이돔의 내측에 배열될 수 있다. 흡수 재료의 별도 층은 결합 기술, 예를 들어, 나사 고정, 클램핑, 용접, 접착, 핫스탬핑, 클리핑, 압입, 납땜 등을 사용하여 레이돔에 연결될 수 있다. 흡수 재료는 레이돔에 부착되거나 매립될 수 있다. 흡수재는 또한 레이돔에 대해 거리를 두고 조립될 수 있다. 본 개시에 따른 안테나 조립체는 일반적으로 안테나 디바이스의 일부이다. 선호하는 변형에서, 안테나 디바이스는 전자 부품, 인쇄 회로 기판 (PCB) 및 적어도 하나 안테나 조립체 및 레이돔을 포함한다. 일반적으로, 안테나 디바이스의 엘리먼트들은 기계적 보호를 위해 레이돔으로 밀봉되는 케이스로 둘러싸여진다. 일반적으로 레이돔은 환경 영향으로부터 안테나 조립체를 보호하는 데 필요하지만, 일반적으로 레이돔은 원치 않는 방식으로 안테나 조립체의 방사 특성과 상호 작용하고 방사 패턴, 이득 및 위상 순도에 부정적인 영향을 미친다. 안테나 디바이스의 일 변형에서, 전자 부품은 인쇄 회로 기판에 배열된다. 전자 부품(예를 들어, PCB 보드에 장착된 레이더 칩)으로부터 오는 신호는 일반적으로 도파관 공급 개구 내로 커플링되고, 공기 충전 중공 도파관 구조를 통해 나가는 광선 신호를 방출하도록 구성된 적어도 하나의 안테나 개구를 향해 전파된다. 나가는 광선 신호를 방출하도록 구성된 적어도 하나의 안테나 개구는 외부 물체에 의해 반사되어 적어도 부분적으로 일차 광선으로 되돌아오는 것으로 예상된다. 나가는 광선 신호를 방출하도록 구성된 적어도 하나의 안테나 개구는 바람직하게는 안테나 조립체의 전면에 배열된다. 적어도 하나 중공 도파관 구조는 하부 안테나 층 내에 배열되거나 두 층 모두 내에 부분적으로 배열되고 나가는 광선 신호를 방출하도록 구성된 적어도 하나의 공급 개구 및 안테나 개구를 상호 연결한다. 대안으로 또는 추가적으로, 도파관 구조는 또한 리지 도파관, 갭 도파관 또는 리지 갭 도파관으로 설계될 수 있다. 안테나 조립체는 또한, 안테나 조립체의 전면에 배치된 나가는 광선 신호를 방출하도록 구성된 다수의 안테나 개구 및 안테나 개구를 포함하며, 나가는 광선 신호를 방출하도록 구성된 안테나 개구는 송신기 (TX) 로서 역할을 할수도 있고 적어도 하나의 안테나 개구는 수신기 (RX) 로서 역할을 한다. 각 안테나 개구는 혼 및/또는 슬롯 모양의 엘리먼트일 수 있는 적어도 하나의 방사 엘리먼트로 구성된다. 적어도 하나의 안테나 개구는 단일 방사 엘리먼트 및/또는 방사 엘리먼트들의 배열로서 설계될 수 있다. 중공 도파관 구조의 벽, 적어도 하나의 안테나 개구, 도파관 채널, 도파관 스플리터, 및 도파관 어레이는 금속이거나 금속화될 수 있다. 안테나 조립체의 모든 변형은 바람직하게는 성형 제조 기술에 적합하도록 설계된다. 안테나 조립체는 바람직하게는 금속화 플라스틱 사출 성형 또는 다이 캐스팅에 의해 제조된다. 따라서 안테나 조립체의 코너들은 일반적으로 모든 수직 가장자리가 반경을 갖고 모든 산란 엘리먼트가 구배 벽을 갖도록 둥글게 되어 있다. 산란 엘리먼트는 바람직하게는 성형 기술의 제조성이 향상되도록 설계된다. 이것은 안테나 조립체의 층들의 최적의 표면 마무리 및 기계적 안정성/강건성을 야기한다. 또한 안테나 상단 층 및/또는 안테나 하단 층에 대해 플라스틱 사출 성형이 선택되는 경우 금속화 층의 두께와 품질을 최적화하기 위해 수직 벽의 구배도 선택된다. 이 개념을 위해 바람직하게 선택된 특정 금속화 기술(예를 들어, PVD, 스퍼터링, 스프레이)로 인해, 수직 벽은 MMW에서 만족스러운 RF 성능을 보장하기에 충분한 금속 층의 두께와 품질을 가질 수 없다. 이와 관련하여, 구배 벽의 사용은 더 넓은 돌출된 표면을 갖는 것을 허용하여 금속화 공정을 향상시킨다.
자동차 레이더 애플리케이션용 안테나 디바이스는 일반적으로 칩(MMIC)을 포함하며, 여기서 레이더는 칩에서 구현된다. 전자 시스템/부품은 일반적으로 PCB에 배열된다. 이러한 모든 전자 시스템/부품은 종종 안테나 디바이스 내의 전반적인 잡음 수준에 영향을 미치는 전자기 신호를 방출한다. 레이더 칩의 단일 채널은 레이더 작동 주파수에서 간섭 신호를 방출하며, 이것은 다수의 레이더 칩을 사용하는 경우 다른 레이더 채널 및/또는 레이더 칩에서 원치 않는 혼선을 야기할 수 있다. 향상된 전반적인 센서 성능의 지속적 추구는 이러한 간섭의 완화를 요구한다. 증가된 잡음과 간섭은 레이더 센서 성능을 저하시키는 반면 잡음 수준은 증가된다. 결과적으로 센서는 감도가 둔화되며, 이것은 정확도 심지어 검출 확률을 각각 감소시킨다. 인쇄 회로 기판 안테나의 경우 이 문제를 완화할 수 있는 가능성은 제한된다. 도파관 안테나 조립체가 있는 안테나 디바이스는 인쇄 회로 기판 안테나 조립체에 비해 여러 가지 장점을 보여준다. 안테나 조립체는 적어도 하나의 금속화된 캐비티를 포함할 수 있다. 금속화된 캐비티는 바람직하게는 안테나 조립체의 후면에 배열된다. 적어도 두개의 층들을 포함하는 플라스틱 도파관 안테나 조립체의 경우, 금속화된 캐비티는 바람직하게는 안테나 조립체의 후방 부분에 배열된다. 적어도 하나 칩은 금속화된 캐비티 내에 적어도 부분적으로 배열될 수 있어서 주변 전자 부품 및/또는 기타 칩의 영향이 줄어든다. 발명의 개념에서, 적어도 하나의 캐비티가 전자기 흡수 재료의 적어도 하나의 층 및/또는 코팅을 포함하는 경우 좋은 결과를 얻을 수 있다. 공지된 안테나 조립체에서 전자기 흡수 재료의 적어도 하나의 층 및/또는 코팅은 적어도 하나의 캐비티에 패딩 및/또는 접착된다. 그러나 이는 안테나 디바이스의 전체 비용을 증가시킨다. 전자기 잡음 및/또는 원치 않는 무선 주파수를 흡수하도록 구성된 흡수 재료가 사출 성형에 의해 안테나 조립체에 이미 배열되어 있는 경우.좋은 결과를 얻을 수 있다. 바람직하게는 안테나 조립체는 제2 단계에서 안테나 조립체의 기본 재료가 주입되기 전에 흡수 재료의 적어도 한 층이 캐비티 내로 주입되도록 사출 성형된다. 흡수 재료가 사출 성형을 통해 안테나 조립체에 상호 연결되는 경우 좋은 결과를 얻을 수 있다 . 바람직한 변형에서, 안테나 조립체는 2개 이상의 부품으로 이루어진 금속화된 플라스틱 안테나로서 제조되며, 여기서 플라스틱 안테나 또는 플라스틱 안테나의 층들 중 적어도 하나는 간섭을 감소시키도록 구성된 적어도 부분적으로 흡수 재료를 포함한다. 흡수 재료는 바람직하게는 칩영역 및/또는 칩위의 안테나 조립체에 배열된다. 흡수 (손실 물질) 를 포함하는 안테나 조립체 부분은 코팅되지 않은 상태로 두거나 매우 얇은 금속 층으로 코팅될 수 있다. 따라서, 전자파 적합성 문제를 일으키는 칩 및/또는 전자 부품으로부터의 원치 않는 전자파 방사는 이러한 물질의 흡수로 인해 감소될 수 있다. 따라서 레이더 센서의 성능이 유지될 수 있으며, 흡수재 패딩에 대한 추가 비용이 없다. 일 변형에서, 안테나 조립체는 흡수 재료로만 만들 수 있다. 이러한 변형에서는 안테나가 추가로 부분적으로 금속화된다. 바람직하게는 안테나 조립체는 후면이 흡수 재료로 적어도 부분적으로 덮여 있다. 동일한 양태가 위에서 논의한 범퍼 상호 작용 문제를 완화하기 위해 사용될 수 있다. 사출 성형에 사용되는 재료 중 하나가 무선주파수 흡수 특성을 가지고 있고, 이 재료가 개구들 사이의 안테나 조립체의 전면을 구성하는 데 사용된다면, 안테나 조립체의 전면에서 반사되는 이차 광선의 에너지는 매우 감소될 수 있다. 손실 물질을 포함하는 안테나 조립체의 부분은 코팅되지 않은 상태로 두거나 매우 얇은 금속 층으로 코팅되어 요구되는 기능을 가능하게 한다. 따라서 출원인은 위에 언급된 추가적인 발명적 개념에 초점을 맞춰 분할 특허 출원을 할 권리를 보유한다.
전술한 일반적인 설명과 다음의 상세한 설명은 모두 실시형태를 제시하고, 본 개시의 특징과 특성을 이해하기 위한 개요 또는 틀을 제공하도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 첨부 도면은 추가의 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 여러 실시형태를 예시하며, 설명과 함께 개시된 개념들의 원리 및 동작을 설명하는 역할을 한다.
본 명세서에서 설명된 개시는 첨부된 청구항들에 설명된 개시로 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하는 첨부 도면들 및 하기 본 명세서에 주어진 상세한 설명으로부터 더 완전히 이해될 것이다. 도면은 다음과 같다.
도 1 안테나 조립체의 제1 실시형태의 사시도 ;
도 2 범퍼가 없는 그리고 범퍼가 있는 방사 패턴의 고도 컷 (왼쪽) 과방위각 컷 (오른쪽) 의 비교;
도 3 톱니 모양인 두개의 외부 가장자리들을 포함하는 안테나 조립체의 제2 실시형태;
도 4 톱니 가장자리가 없는 방사 패턴 (파란색) 과 톱니 가장자리가 있는 방사 패턴 (주황색) 의 비교;
도 5 개략적으로 일차 광선의 제1 및 제2 이차 광선으로의 분리;
도 6 개략적으로 산란 엘리먼트의 제1 및 제2 실시형태;
도 7 산란 엘리먼트에 대한 다수의 적절한 레이아웃들;
도 8 개략적으로 산란 엘리먼트의 제1 배열;
도 9 개략적으로 산란 엘리먼트의 제2 배열;
도 10 개략적으로 T자형 레이아웃을 갖는 산란 엘리먼트의 실시형태;
도 11 개략적으로 십자 모양의 레이아웃을 갖는 산란 엘리먼트의 실시형태;
도 12 레이돔이 안테나 조립체로부터 90°만큼 접힌 사시도의 레이돔의 제1 실시형태;
도 13 도 8 에 따른 제1 실시형태의 단면도;
도 14 레이돔이 안테나 조립체로부터 90°만큼 접힌 사시도의 레이돔의 제2 실시형태;
도 15 도 10 에 따른 제2 실시형태의 단면도;
도 16 레이돔이 안테나 조립체로부터 90°만큼 접힌 사시도의 레이돔의 제3 실시형태;
도 17 도 12 에 따른 제3 실시형태의 단면도;
도 18 레이돔의 제4 실시형태의 사시도;
도 19 도 14 에 따른 제4 실시형태의 단면도;
도 20 컷아웃을 가진 위에서 본 사시도의 안테나 디바이스의 제1 실시형태;
도 21 분해도로 나타낸 도 16 에 따른 안테나 디바이스의 실시형태;
도 22 컷아웃이 있는 위에서 본 사시도의 안테나 디바이스의 제2 실시형태;
도 23 후면에서 본 분해도의 도 18 에 따른 안테나 디바이스의 실시형태;
도 24 안테나 조립체의 제3 실시형태의 사시도;
도 25 도 24에 따른 안테나 조립체의 제3 실시형태의 분해 사시도;
도 26 안테나 조립체의 제4 실시형태의 사시도;
도 27 도 26에 따른 안테나 조립체의 제4 실시형태의 분해 사시도;
도 28 레이돔의 제5 실시형태의 사시도;
도 29 레이돔의 제5 실시형태의 사시 분해도.
도 1 안테나 조립체의 제1 실시형태의 사시도 ;
도 2 범퍼가 없는 그리고 범퍼가 있는 방사 패턴의 고도 컷 (왼쪽) 과방위각 컷 (오른쪽) 의 비교;
도 3 톱니 모양인 두개의 외부 가장자리들을 포함하는 안테나 조립체의 제2 실시형태;
도 4 톱니 가장자리가 없는 방사 패턴 (파란색) 과 톱니 가장자리가 있는 방사 패턴 (주황색) 의 비교;
도 5 개략적으로 일차 광선의 제1 및 제2 이차 광선으로의 분리;
도 6 개략적으로 산란 엘리먼트의 제1 및 제2 실시형태;
도 7 산란 엘리먼트에 대한 다수의 적절한 레이아웃들;
도 8 개략적으로 산란 엘리먼트의 제1 배열;
도 9 개략적으로 산란 엘리먼트의 제2 배열;
도 10 개략적으로 T자형 레이아웃을 갖는 산란 엘리먼트의 실시형태;
도 11 개략적으로 십자 모양의 레이아웃을 갖는 산란 엘리먼트의 실시형태;
도 12 레이돔이 안테나 조립체로부터 90°만큼 접힌 사시도의 레이돔의 제1 실시형태;
도 13 도 8 에 따른 제1 실시형태의 단면도;
도 14 레이돔이 안테나 조립체로부터 90°만큼 접힌 사시도의 레이돔의 제2 실시형태;
도 15 도 10 에 따른 제2 실시형태의 단면도;
도 16 레이돔이 안테나 조립체로부터 90°만큼 접힌 사시도의 레이돔의 제3 실시형태;
도 17 도 12 에 따른 제3 실시형태의 단면도;
도 18 레이돔의 제4 실시형태의 사시도;
도 19 도 14 에 따른 제4 실시형태의 단면도;
도 20 컷아웃을 가진 위에서 본 사시도의 안테나 디바이스의 제1 실시형태;
도 21 분해도로 나타낸 도 16 에 따른 안테나 디바이스의 실시형태;
도 22 컷아웃이 있는 위에서 본 사시도의 안테나 디바이스의 제2 실시형태;
도 23 후면에서 본 분해도의 도 18 에 따른 안테나 디바이스의 실시형태;
도 24 안테나 조립체의 제3 실시형태의 사시도;
도 25 도 24에 따른 안테나 조립체의 제3 실시형태의 분해 사시도;
도 26 안테나 조립체의 제4 실시형태의 사시도;
도 27 도 26에 따른 안테나 조립체의 제4 실시형태의 분해 사시도;
도 28 레이돔의 제5 실시형태의 사시도;
도 29 레이돔의 제5 실시형태의 사시 분해도.
이제, 소정의 실시형태들에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것이며, 그 예들은 첨부 도면들에 도시되고, 도면들에서는 모든 특징들이 아닌 일부가 나타나 있다. 실제로, 본 명세서에 개시된 실시형태들은 많은 상이한 형태들로 구현될 수도 있고, 본 명세서에 제시된 실시형태들에 제한되는 것으로 해석되지 않아야 하며; 오히려, 이들 실시형태들은 본 개시가 적용가능한 법적 요건들을 만족하게 되도록 제공된다. 가능한 한, 유사한 컴포넌트들 또는 부분들을 지칭하기 위해 유사한 참조 번호들이 사용될 것이다.
도 1 은 안테나 조립체 (2) 의 제 1 실시형태의 사시도를 도시한다. 도 1 에서 가장 잘보이는 것처럼, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스(1)용 안테나 조립체(2)는 안테나 개구(4)에 충돌하는 일차 광선(5)의 형태로 들어오는 신호를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 안테나 개구(4)가 배열된 전면(3)을 포함한다. 도시된 변형예에서는 그룹으로 배열되는 (점선으로 개략적으로 표시된) 여러 개의 안테나 개구(4)가 존재한다. 안테나 조립체(2)의 전면(3)은 적어도 하나의 안테나 개구 (4) 에 인접하여 산란 엘리먼트들 (6) 을 포함하며, 산란 엘리먼트들 (6) 의 패턴의 영역에 충돌하는 일차 광선들 (5) - 도 5 에 개략적으로 표시됨 - 이 산란 엘리먼트들 (6) 에 의해 적어도 부분적으로 반사되어 제1 이차 광선들 (7) 및 제2 이차 광선들 (8) 로 분리되어, 제1 이차 광선들 (7) 과 제2 이차 광선들 (8) 은 간섭에 의해 적어도 부분적으로 서로를 상쇄한다. 도시된 산란 엘리먼트 (6) 은 전면 (3) 에 대해 만입부 (10) 로서 설계된다. 대안적으로, 산란 엘리먼트는 또한 돌출부(9) 및/또는 돌출부와 만입부(10)의 조합으로 설계될 수 있다. 도시된 산란 엘리먼트 (6) 는 평행 행들 (11) 로 배열되며, 각 행의 산란 엘리먼트는 서로로부터 동일하게 이격된다. 도시된 실시형태에서, 2개의 인접한 행들의 산란 엘리먼트(6)는 반사된 제1 및 제2 이차 광선의 위상 시프트가 180°가 되도록 서로에 대해 주기적인 간격 (13) 으로 배열된다. 선호하는 변형에서, 주기적인 간격 (13) 은 λ/2의 배수이다. 도 2 에서 알 수 있듯이, 도 2 는 범퍼가 없는 그리고 범퍼가 있는 방사 패턴의 도 2a 의 고도 컷(왼쪽) 과 도 2b 의 방위각 컷(오른쪽) 의 비교를 보여준다. 도 2a 그리고 도 2b 로부터, 산란 엘리먼트가 방사 패턴의 리플을 억제하는 것을 볼수 있다. 도 2a 그리고 도 2b 의 그래프들은 각도에 따른 안테나 조립체의 지향성을 보여준다. 알수 있는 바와 같이, 점선은 산란 엘리먼트(34)가 없는 안테나 조립체의 성능을 나타내고, 연속선은 산란 엘리먼트(6)가 있는 성능(35)을 나타낸다.
도 3 그리고 도 4 는 금속화된 안테나 조립체(2)의 실시형태를 보여주며, 여기서 안테나 조립체(2)는 도시된 실시형태에서 톱니 모양(23)이고 안테나 조립체(2)에 대해 서로 반대편에 배열된 2개의 외부 가장자리(15)를 포함한다. 톱니 모양 (23) 외부 가장자리 (15) 는 안테나 조립체(2)의 외부 가장자리(15)가 충돌하는 필드들의 후방 산란의 상쇄 간섭을 일으키도록 전면(3)에서 전류의 방향을 변경한다. 사소한 진폭 및 위상 오류가 안테나 조립체 (2) 의 외부 가장자리 (15), 즉 안테나의 금속 상단 표면의 유한한 치수로 인한 효과에 의해 도입된다. 톱니 모양 (23) 외부 가장자리(15)는 가장자리 효과의 부정적인 영향을 줄이도록 구성된다. 톱니 모양 (23) 은 플라스틱의 3D 모양을 변경하거나 외부 가장자리 (15) 를 선택적으로 금속화하여 구현될 수 있다. 도 4 에서 알수 있듯이, 톱니 모양(23) 외부 가장자리(15)는 안테나 조립체(2)의 외부 가장자리(15) 상의 칼날 굴절로 인해 일반적으로 나타나는 방사 패턴의 리플을 감소시킨다. 톱니 모양 (23) 외부 가장자리(15)는 안테나 디바이스 (1) 의 최적 성능에 매우 중요한 각도 방사 패턴의 표준 편차를 줄이도록 구성된다. 도 4 의 그래프는 각도에 따른 안테나 조립체의 지향성을 보여준다. 알수 있는 바와 같이, 점선은 톱니 모양 외부 가장자리가 없는 안테나 조립체의 성능 (36) 을 나타내고, 연속선은 톱니 모양 외부 가장자리 (15) 가 있는 성능(37)을 나타낸다.
도 5 는 개략적으로 일차 광선 (5) 의 제1 (7) 및 제2 (8) 이차 광선으로의 분리를 나타낸다. 들어오는 일차 광선(5)은 안테나 조립체(2)에 의해 반사된다. 제1 의 들어오는 일차 광선(5)은 안테나 조립체(2)의 전면(3)에 의해 반사된다. 제2 의 들어오는 일차 광선(5)은 산란 엘리먼트(6)에 의해 반사된다. 산란 엘리먼트(6)의 기하학적 구조로 인해 생성된 제1 (7) 및 제2 (8) 이차 광선은 λ/2의 위상차를 갖는다. 점선으로 표시된 것처럼 제1 (7) 및 제2 (8) 이차 광선은 반대 위상에 있고, 따라서 상쇄 간섭으로 인해 서로 상쇄된다. 도 6 은 산란 엘리먼트 (6) 의 2가지 변형들을 도시한다. 도시된 실시형태들은 산란 엘리먼트(6)의 길이가 다르다는 점에서 다르다. 제1 실시형태(도면의 왼쪽)의 산란 엘리먼트(6)는 각각 본질적으로 기본 길이로 정의되는 동일한 길이를 갖는다. 제2 실시형태(도면의 오른쪽)의 산란 엘리먼트(6)는 기본 길이를 갖거나 그 길이의 두배를 갖는다. 바람직하게는 기본 길이와 기본 길이의 두배인 산란 엘리먼트(6)가 교대로 배열된다. 2개의 인접한 행(12)의 산란 엘리먼트들(6)은 λ/2 의 공간적 변위로 행의 방향으로 서로 오프셋되어 행의 방향으로 또는 행에 수직인 방향으로 180°의 위상차가 달성되어 반사된 광선들이 간섭에 의해 서로를 상쇄한다. 도 7a 내지 i 는 산란 엘리먼트(6)에 대한 다수의 적합한 레이아웃(14) 기하학 (풋프린트) 을 보여준다. 바람직한 변형에서, 레이아웃(14)은 다음의 엘리먼트들 또는 이들의 조합의 그룹 중에서의 적어도 하나의 엘리먼트에 대응한다: 직사각형(도 7a, b), 정사각형 (도 7c, d), 타원(도 7e), 원(도 7f), S자형(도 7g), C자형(도 7h), 고리형(도 7i).
도 8 그리고 도 9 는 개략적으로 산란 엘리먼트(6)의 제1 (도 8) 및 제2 (도 9) 배열을 보여준다. 도시된 산란 엘리먼트(6)는 적어도 두개의 평행 행들로 배열된다. 적어도 2개의 행들은 전형적으로 서로에 대해 측면으로 이격되어 있다. 도시된 각 행의 산란 엘리먼트는 서로로부터 동일하게 이격되어 있다. 도시된 변형에서, 도시된 두개의 인접한 행의 산란 엘리먼트(6)는 적어도 λ/2의 공간 변위를 가지고 행방향으로서로 오프셋된다. 공간 변위가 행방향으로 λ에 대응하면 좋은 결과를 얻을 수 있다. 이러한 설계는 도 9 로부터 가장 잘 획득될 수 있듯이, 2개의 행에 대해 본질적으로 수직으로 배열되는 추가 산란 엘리먼트(6)가 배열될 수 있다는 이점을 가진다. 행의 방향에 대한 수직 변위는 수직으로 편파된 파동의 반사를 상쇄하는 것도 가능하게 한다. 행방향으로 배열된 산란 엘리먼트들(6)은 수평 편파를 상쇄하도록 구성되고, 90°회전되어 배열된 산란 엘리먼트(6)는 수직 편파를 상쇄하도록 구성된다.
도 10 그리고 도 11 은 T 자형 레이아웃을 갖는 산란 엘리먼트(6)의 실시형태(도 10) 및 십자형 레이아웃을 갖는 산란 엘리먼트(6)의 실시형태(도 11)를 도시한다. 도 10 에 도시된 산란 엘리먼트는 수직 직사각형에 인접하게 배치된 수평 직사각형으로 구성된 T자형 레이아웃을 갖는다. 이 레이아웃은 수평 및 수직 편파를 모두 상쇄하도록 허용한다. 수평 직사각형과 수직 직사각형에 의해 달성될 수 있으며, 이로 인해 수평 직사각형의 중심점과 수직 직사각형의 중심점이 일치하는, 도 11 에 의해 도시된 십자형 레이아웃에 동일한 것이 적용된다. 이 레이아웃은 수평 및 수직 편파를 모두 상쇄하도록 허용한다.
도 12 및 도 13 은 레이돔(16)이 안테나 조립체로부터 90°만큼 접힌 사시도의 레이돔(16)의 제1 실시형태를 보여준다. 도 13 은 도 12 에 따른 제1 실시형태를 단면도로 도시한다. 도시된 레이돔(16)은 본질적으로 안테나 조립체(2)의 전면(3)과 동일 높이로 장착되고, 레이돔(16)의 후면(17)은 본질적으로 안테나 조립체(2)의 전면(3)에 동일 높이로 장착된다. 이는 레이돔(16)에 의한 일차 광선(5)의 반사가 방지될 수 있고 전자기 광선이 레이돔(16) 밖으로 직접 방사되기 때문에 공기 중으로 방사되지 않고 레이돔(16)에서 다시 반사되는 이점을 갖는다. 또한, 플러시 장착된 레이돔(16)은 안테나 디바이스(1)의 전체 두께를 감소시킨다. 제1 실시형태의 레이돔(16)은 안테나 조립체(2)의 전면(3)에 배열된 적어도 하나의 안테나 개구(4)에 대해 본질적으로 합동인 레이돔(16)의 후면(17)에 배열되는 리세스(24)를 포함한다. 리세스(24)는 본질적으로 직사각형일 수 있다. 전체 두께가 2mm(λ/2 자유 공간)인 레이돔(16)에 의해 안테나 조립체(2)에 의해 방사되는 에너지의 큰 부분은 표면파의 형태로 레이돔(16)에 캡처된 상태로 유지된다. 리세스(24)는 적어도 안테나 개구(4)와 일치하는 영역에서 레이돔(16)을 더얇게 만듦으로써 이문제를 극복한다.
도 14 및 도 15 은 레이돔(16)이 안테나 조립체로부터 90°만큼 접힌 레이돔(16)의 제2 실시형태를 사시도로 보여준다. 도 15 는 도 14 에 따른 제2 실시형태를 단면도로 도시한다. 도시된 레이돔(16)은 본질적으로 안테나 조립체(2)의 전면(3)과 동일 높이로 장착되고, 레이돔(16)의 후면(17)은 본질적으로 안테나 조립체(2)의 전면(3)에 동일 높이로 장착된다. 또한, 도시된 실시형태의 레이돔(16)은 레이돔(16)의 후면(17)에 배열되고 안테나 조립체의 전면(4)을 향해 돌출하는 적어도 하나의 돌출부(25)를 포함한다. 레이돔(16)의 후면(17)에 배열된 적어도 하나의 돌출부(25)는 산란 엘리먼트(6) 중 적어도 하나와 적어도 부분적으로 맞물리고 부분적으로 채우도록 구성된다. 이는 돌출부(25)의 유전 로딩으로 인해 산란 엘리먼트(6)의 깊이(d)가 감소될 수 있다는 긍정적인 효과를 갖는다. 이는 또한 안테나 조립체(2)의 두께를 더욱 전체적으로 감소시킬 수 있으므로 안테나 디바이스(1)의 두께도 또한 감소될 수 있다.
도 16 및 도 17 은 레이돔이 안테나 조립체로부터 90°만큼 접힌 레이돔의 제3 실시형태를 사시도로 보여준다. 도 13 은 도 12 에 따른 제3 실시형태를 단면도로 도시한다. 도시된 레이돔(16)은 본질적으로 안테나 조립체(2)의 전면(3)과 동일 높이로 장착되고, 레이돔(16)의 후면(17)은 본질적으로 안테나 조립체(2)의 전면(17)에 동일 높이로 장착된다. 또, 도시된 레이돔 (16) 은 다수의 홈을 포함한다. 홈(26)은 레이돔(16)의 후면(17)에 배열되고 바람직하게는 서로 이격되어 적어도 하나의 안테나 개구(4)에 평행하게 배열된다. 안테나 조립체(2)의 전면(3)은 서로 평행하고 적어도 하나의 안테나 개구(3)에 본질적으로 수직으로 배열되는 다수의 바(27)를 더 포함한다. 바(27)의 개수는 레이돔(16)의 후면(17)에 배열된 대응하는 수의 리세스(28)와 맞물리도록 설계된다. 홈(26)의 수는 표면파를 감소시키도록 구성된다. 바(27)의 개수는 안테나 조립체(2)의 방사 패턴을 개선하고 표면파의 수직 방향 전파를 차단하도록 구성된다. 레이돔(16)의 후면(17)에 배열된 홈(26)의 치수 및 바(27)의 수는 레이돔(16) 두께 및 레이돔(16) 재료의 유전 상수에 의존한다. 유전 상수가 3.46인 1.4mm 두께의 레이돔의 경우 홈(26)의 높이(h)는 1mm이고 너비(w)는 0.7mm 이다. 벽두께 ws 는 0.4mm 이고 hs 는 0.4mm 이다.
도 18 그리고 도 19 는 적어도 하나의 렌즈(28)를 포함하는 레이돔(16)의 실시형태를 도시하며, 여기서 렌즈(28)는 대부분의 전력이 표면파의 여기를 피하면서 안테나 조립체(2)의 전면(3)에서 조준선 방향으로 방사될 수 있도록 설계되며, 이는 렌즈(28)가 조준선 방향으로 파워를 시준하는 데 도움이 되기 때문이다. 이러한 기술은 안테나 조립체(2)와 레이돔(16)의 3D 구조를 이용한다. 더욱이, 렌즈(28)는 빔 형성기의 적절한 기능을 위한 안테나 배치와 빔 폭 및 안테나 지향성에 대한 요구사항 사이의 충돌을 완화할 수 있는 안테나 개구(4)의 크기를 줄이는 데 도움이 된다. 렌즈(28)의 반경은 레이돔(16) 재료 및 안테나 개구(4)의 유형에 크게 의존한다.
도 20 그리고 도 21 은 안테나 디바이스(1)의 제1 실시형태를 도시하며, 여기서 안테나 조립체는 케이스(30) 내에 배열된다. 도시된 실시형태에서, 안테나 조립체(2)는 본질적으로 케이스(30)에 의해 완전히 둘러싸여 있다. 도시된 안테나 조립체(2)는 도파관 안테나로서 설계된다. 적어도 하나의 안테나 개구(4)는 안테나 조립체(2) 내부에 배치된 중공 도파관 구조 (31) 에 연결된다. 중공 도파관 구조(31)는 전자 부품(32)에 상호 연결된다. 도시된 실시형태에서, 전자 부품(32)은 안테나 조립체(2)의 전면(3)에 대해 안테나 조립체(2)의 후면에 배열된다. 안테나 디바이스(1)는 또한 인쇄 회로 기판 (33) 및 그 위에 배열된 전자 부품 (32) 을 포함한다. 전면(3)에 배열된 적어도 하나의 안테나 개구(4) 이외에, 도시된 안테나 조립체 (2) 는 외부 물체에 의해 반사되어 적어도 부분적으로 일차 광선들 (5) 로서 되돌아오는 것으로 예상되는 광선들의 나가는 신호를 방출하도록 구성된 적어도 하나의 안테나 개구 (4) 를 더 포함한다. 대안적으로, 적어도 하나의 안테나 개구(4)는 또한 혼 안테나로서 설계될 수 있다. 도시된 실시형태의 산란 엘리먼트(6)는 전면에 수직으로 본질적으로 직사각형 및/또는 피라미드형 및/또는 이들의 조합인 단면을 가지고 있다. 산란 엘리먼트(6)는 도시된 변형 직사각형에 있는 레이아웃(14)를 전면에 가지고 있다. 도 16 에서 가장 잘 보이는 것처럼, 도시된 레이돔(16)은 안테나 조립체(2)의 전면(3)으로부터 이격되어 배열된다. 대안적으로, 레이돔(16)은 또한 안테나 조립체(2)의 전면(3)과 같은 높이로 장착될 수 있다. 변형예에서, 안테나 조립체(2)는 적어도 산란 엘리먼트(6) 영역에서 적어도 부분적으로 일차 광선(5)을 흡수하는 재료로 부분적으로 덮이거나 구성될 수 있다.
도 22 그리고 도 23 은 안테나 디바이스(1)의 제2 실시형태를 도시하며, 여기서 안테나 조립체(2)는 케이스(30) 내에 배열된다. 도시된 실시형태에서, 안테나 조립체(2)는 본질적으로 케이스(30)에 의해 완전히 둘러싸여 있다. 도시된 안테나 조립체(2)는 도파관 안테나로서 설계된다. 적어도 하나의 안테나 개구(4)는 안테나 조립체(2) 내부에 배치된 중공 도파관 구조 (31) 에 연결된다. 중공 도파관 구조(31)는 전자 부품(32)에 상호 연결된다. 도시된 실시형태에서, 전자 부품(32)은 안테나 조립체(2)의 전면(3)에 대해 안테나 조립체(2)의 후면에 배열된다. 안테나 디바이스(1)는 또한 인쇄 회로 기판 (33) 및 그 위에 배열된 전자 부품 (32) 을 포함한다. 전면(3)에 배열된 적어도 하나의 안테나 개구(4) 이외에, 도시된 안테나 조립체 (2) 는 외부 물체에 의해 반사되어 적어도 부분적으로 일차 광선들 (5) 로서 되돌아오는 것으로 예상되는 광선들의 나가는 신호를 방출하도록 구성된 적어도 하나의 안테나 개구 (4) 를 더 포함한다. 도 16 에서 가장 잘 보이는 것처럼, 도시된 실시형태는 흡수 재료(39)의 층을 포함한다. 도시된 실시형태는 칩(38) 을 포함한다. 도시된 안테나 조립체는 사출 성형으로 제작된다. 안테나 조립체(2)의 도시된 실시형태는 2개의 사출 성형 재료를 포함하며, 그중 하나는 전자기 흡수 특성을 갖는다. 흡수 재료(39)의 층은 안테나 조립체(2)의 후면(4)에 배열된다. 바람직한 변형에서, 흡수 재료(39)의 층과 기본 재료는 하나의 캐비티 내에서 하나의 생산 단계로 만들어진다. 바람직하게는 2개 부품 사출 성형을 사용한다.
도 24 및 도 25 는 안테나 조립체 (2) 의 제 3 실시형태의 사시도를 도시한다. 도시된 실시형태의 전면(3)에는, 안테나 개구 (4) 가 안테나 개구 (4) 에 충돌하는 일차 광선들 (5) 의 형태의 들어오는 신호를 수신하도록 구성되어 배열된다. 도시된 안테나 개구(4)는 그룹으로 배열된다. 도시된 산란 엘리먼트 (6) 은 전면 (3) 에 대해 만입부 (10) 로서 설계된다. 또, 도시된 산란 엘리먼트 (6) 의 일부는 평행 행들 (11) 로 배열되며, 각 행의 산란 엘리먼트(6)는 서로로부터 동일하게 이격된다. 안테나 조립체(2)의 전면(3) 상의 적어도 하나의 안테나 개구(4)에 인접하게 배열된 산란 엘리먼트(6) 외에, 도시된 안테나 조립체(2)는 흡수 재료(40)의 층을 더 포함한다. 산란 엘리먼트(6)는 산란 엘리먼트(6)의 영역에 충돌하는 일차 광선들(5)을 적어도 부분적으로 반사하여 그것들을 제1 이차 광선(7)과 제2 이차 광선(8)으로 분리하도록 구성되지만, 도시된 흡수 재료(40)의 층은 흡수 재료에 충돌하는 일차 광선(5)을 적어도 부분적으로 흡수한다. 도면들에서 볼수 있는 바와 같이, 흡수 재료(40)의 층은 안테나 조립체(2)를 완전히 또는 부분적으로 덮을 수 있다. 도시된 변형에서, 흡수 재료(4)의 층은 전면(3) 상에 또는 전면(3) 내에 배열되고 안테나 개구(4)에 의해 덮이는 영역과 산란 엘리먼트(6)에 의해 덮이는 영역을 제외하고 본질적으로 전체 전면(3)을 덮는다.
도 25 로부터 가장 잘 획득될 수 있는 바와 같이, 도시된 흡수 재료(40)의 층은 안테나 조립체(2)의 전면(3)과 결합되는 흡수 재료(40)의 별도의 층 형태로 안테나 조립체(2)에 조립된다. 도시된 흡수 재료(40)는 체결 수단에 의해, 예를 들어 나사 고정 또는 클램핑에 의해 기계적으로 결합될 수 있다. 도시된 흡수 재료(40)의 층은 용접, 접착, 핫 스탬핑, 클리핑, 압입, 납땜 등에 의해 결합될 수 있다. 도시된 흡수 재료(40)는 수지 또는 복합재, 예를 들어 전자기 흡수 특성을 갖는 하이브리드 재료로 만들어진다. 도시된 흡수 재료(40)는 안테나 조립체(2)의 전면(3) 내로, 전면(3)에 배열된 캐비티(41) 내로 매립되어 있다.
도 26 및 도 27 는 안테나 조립체 (2) 의 제 4 실시형태의 사시도를 도시한다. 도시된 실시형태는 도 24 및 도 25 에 도시된 제3 실시형태와 유사하다. 안테나 조립체(2)의 전면(3) 상의 적어도 하나의 안테나 개구(4)에 인접하게 배열된 산란 엘리먼트(6) 외에, 도시된 안테나 조립체(2)는 흡수 재료(40)의 층을 더 포함한다. 도면들에서 볼수 있는 바와 같이, 흡수 재료(40)는 안테나 조립체(2)를 완전히 또는 부분적으로 덮을 수 있다. 도시된 변형에서, 흡수 재료(4)는 전면(3) 상에 또는 전면(3) 내에 배열되고 안테나 개구(4)에 의해 덮이는 영역과 산란 엘리먼트(6)에 의해 덮이는 영역을 제외하고 본질적으로 전체 전면(3)을 덮는다.
도 27 로부터 가장 잘 획득될 수 있는 바와 같이, 도시된 실시형태는 흡수 재료(40)의 층이 안테나 조립체(2)의 전면(3) 상에 배열되는 별도의 흡수 재료(40)의 형태로 안테나 조립체(2)에 조립된다는 점에서 도 24 및 도 25 에 의해 도시된 실시형태와 다르다. 도시된 흡수 재료(40)는 체결 수단에 의해, 예를 들어 나사 고정 또는 클램핑에 의해 기계적으로 결합될 수 있다. 도시된 흡수 재료(40)의 층은 용접, 접착, 핫스탬핑, 클리핑, 압입, 납땜 등에 의해 결합될 수 있다. 도시된 흡수 재료(40)는 수지 또는 복합재, 예를 들어 전자기 흡수 특성을 갖는 하이브리드 재료로 만들어진다. 다성분 사출 성형이나 인몰드 데코레이션을 통해 안테나 조립체(2)를 제작하면 도시된 실시형태에 대한 효율적인 제조 공정을 달성할 수 있다. 다성분 사출 성형 공정은 일반적으로 하나보다 많은 플라스틱 재료를 포함하며, 이에 따라 적어도 하나의 플라스틱 재료는 전자기(EM) 흡수 특성을 갖는다. 대안적으로 또는 추가로, 안테나 조립체(2)는 완전하거나 선택적인 표면 처리 공정을 거칠 수 있다. 안테나 조립체의 전면 및 후면 층이 제작되면, 페인트 또는 코팅의 층이 안테나 조립체(2)의 전면(3)에 적어도 부분적으로 도포될 수 있다.
도 28 및 도 29 는 레이돔(16)의 제5 실시형태를 사시도로 도시한다. 도시된 실시형태에서, 흡수 재료(40)는 장착된 상태에서 안테나 조립체(2)와 마주하여, 레이돔(16)의 내측상에 배열된다. 별도의 흡수 재료(40)는 결합 기술, 예를 들어, 나사 고정, 클램핑, 용접, 접착, 핫스탬핑, 클리핑, 압입, 납땜 등을 사용하여 레이돔(16)에 연결된다. 흡수 재료(40)는 레이돔(16)에 부착되거나 매립될 수 있다. 도시된 흡수 재료(40)는 또한 레이돔(16)에 대해 거리를 두고 조립될 수 있다.
오히려, 명세서에서 사용된 단어들은 제한이 아닌 설명을 위한 단어들이고, 그리고 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변경들이 가해질 수 있는 것으로 이해된다.
1
안테나 디바이스
2 안테나 조립체
3 전면
4 안테나 개구
5 일차 광선
6 산란 엘리먼트
7 제1 이차 광선
8 제2 이차 광선
9 돌출부
10 만입부
11 두 개의 평행한 행
12 두 개의 인접한 행
13 주기적인 간격
14 레이아웃
15 외부 가장자리
16 레이돔
17 후면
18 돔형 렌즈
19 나가는 광선
20 중공 도파관 구조
21 인쇄 회로 기판
22 전자 부품
23 톱니 모양
24 리세스(레이돔)
25 돌출부
26 홈
27 바
28 렌즈
29 리세스
30 케이스
31 도파관 구조
32 전자 부품
33 PCB
34 산란 엘리먼트가 없는 지향성
35 산란 엘리먼트를 갖는 지향성
36 톱니 모양이 없는 지향성
37 톱니 모양을 갖는 지향성
38 칩(MMIC)
39 흡수 재료 (후면)
40 흡수 재료 (전면/레이돔)
41 캐피비 (전면)
2 안테나 조립체
3 전면
4 안테나 개구
5 일차 광선
6 산란 엘리먼트
7 제1 이차 광선
8 제2 이차 광선
9 돌출부
10 만입부
11 두 개의 평행한 행
12 두 개의 인접한 행
13 주기적인 간격
14 레이아웃
15 외부 가장자리
16 레이돔
17 후면
18 돔형 렌즈
19 나가는 광선
20 중공 도파관 구조
21 인쇄 회로 기판
22 전자 부품
23 톱니 모양
24 리세스(레이돔)
25 돌출부
26 홈
27 바
28 렌즈
29 리세스
30 케이스
31 도파관 구조
32 전자 부품
33 PCB
34 산란 엘리먼트가 없는 지향성
35 산란 엘리먼트를 갖는 지향성
36 톱니 모양이 없는 지향성
37 톱니 모양을 갖는 지향성
38 칩(MMIC)
39 흡수 재료 (후면)
40 흡수 재료 (전면/레이돔)
41 캐피비 (전면)
Claims (24)
- 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1) 로서,
a. 적어도 하나의 안테나 개구 (4) 가 상기 적어도 하나의 안테나 개구 (4) 에 충돌하는 일차 광선들 (5) 의 형태의 들어오는 신호를 수신하도록 구성되어 배열되는 전면 (3) 을 포함하는 안테나 조립체 (2), 및
b. 상기 적어도 하나의 안테나 개구 (4) 에 인접하여 산란 엘리먼트들 (6) 을 포함하는 상기 전면 (3) 으로서, 상기 산란 엘리먼트들 (6) 의 영역에 충돌하는 일차 광선들 (5) 이 상기 산란 엘리먼트들 (6) 에 의해 적어도 부분적으로 반사되어 제 1 이차 광선들 (7) 및 제 2 이차 광선들 (8) 로 분리되어, 상기 제 1 이차 광선들 (7) 과 상기 제 2 이차 광선들 (8) 은 간섭에 의해 적어도 부분적으로 서로를 상쇄하는, 상기 전면 (30) 을 포함하는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항에 있어서,
상기 산란 엘리먼트들 (6) 은 상기 전면 (3) 에 대해 만입부들 (10) 및/또는 돌출부들 (9) 또는 이들의 조합으로서 설계되는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 산란 엘리먼트들 (6) 은 적어도 2개의 평행한 행들 (11) 로 배열되는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
각 행의 상기 산란 엘리먼트들 (6) 은 주기적으로 또는 준주기적으로 서로로부터 이격되는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 4 항에 있어서,
각 행의 상기 산란 엘리먼트들 (6) 은 서로들 사이에서와 상기 행들 사이에서 주기적으로 또는 준주기적으로 서로로부터 이격되는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
2개의 인접한 행들 (12) 의 상기 산란 엘리먼트들 (6) 은 상기 행들의 방향으로 및/또는 상기 행들의 방향에 수직인 방향으로 본질적으로 λ/2 의 공간적 변위로 상기 행들의 방향으로 서로에 대해 오프셋되어 180°의 위상차가 달성되어 반사된 광선들이 간섭에 의해 서로를 상쇄하는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
2개의 인접한 행들 (12) 의 상기 산란 엘리먼트들 (6) 은 본질적으로 λ 의 공간 변위로 상기 행들의 방향으로 서로에 대해 오프셋되고 변위된 산란 엘리먼트 (6) 는 각각의 행들의 2개의 이웃 산란 엘리먼트들 (6) 사이에 배열되는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 7 항에 있어서,
상기 변위된 산란 엘리먼트 (6) 는 상기 행들의 방향에 대해 본질적으로 수직으로 배열되는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산란 엘리먼트들 (6) 은 산란 엘리먼트들 (6) 의 주기적 또는 준주기적 패턴으로 배열되는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산란 엘리먼트들 (6) 은 상기 전면 (3) 에 수직으로 본질적으로 직사각형 및/또는 피라미드형 및/또는 이들의 조합인 단면을 가지고 있는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산란 엘리먼트들 (6) 은 다음의 엘리먼트들 또는 이들의 조합의 그룹으로부터의 적어도 하나의 엘리먼트인 레이아웃 (14) 을 상기 전면에 가지고 있는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1): 직사각형, 정사각형, 원형, 타원, C자형, 고리형, S자형, 십자형, T자형. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산란 엘리먼트들 (6) 의 영역의 상기 안테나 조립체 (2) 는 적어도 부분적으로 상기 일차 광선들을 흡수하는 재료로 적어도 부분적으로 덮여 있거나 구성되어 있는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1).
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
충돌하는 일차 광선들 (5) 을 흡수하도록 구성된 상기 전면 (3) 을 적어도 부분적으로 덮는 흡수 재료 (40) 가 상기 안테나 조립체 (2) 에 배열되는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나 조립체 (2) 는 톱니 모양이고 상기 안테나 조립체 (2) 에 대해 서로 반대편에 배열되는 적어도 2개의 외부 가장자리들 (15) 을 포함하는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나 디바이스 (1) 는 상기 안테나 조립체 (2) 의 상기 전면 (3) 을 적어도 부분적으로 덮고 있는 레이돔 (16) 을 포함하는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 15 항에 있어서,
상기 레이돔 (16) 은 상기 안테나 조립체 (2) 의 상기 전면 (3) 에 적어도 부분적으로 플러시 장착되는 후면 (18) 을 갖는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 16 항에 있어서,
상기 레이돔 (16) 은 상기 안테나의 전면 (13) 에 부분적으로 플러시 장착되는 후면 (18) 을 갖고, 표면파 전파를 차단하도록 설계되는 상기 레이돔의 후면에 배열된 적어도 하나의 길이방향 홈 (26) 및/또는 리세스 (24) 가 존재하는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 16 항에 있어서,
상기 레이돔 (16) 의 후면 (18) 은 장착된 상태에서 상기 안테나 조립체 (2) 의 상기 전면 (3) 에 있는 상기 산란 엘리먼트들 (6) 과 적어도 부분적으로 맞물리는 적어도 하나의 돌출부 (25) 를 포함하는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이돔 (16) 은 상기 적어도 하나의 안테나 개구 (4) 의 영역에 돔형 렌즈 (28) 를 포함하여 들어오는 일차 광선들 (5) 이 상기 안테나 개구 (4) 에 대해 초점이 맞춰지는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나 조립체 (2) 는 외부 물체에 의해 반사되어 적어도 부분적으로 일차 광선들 (5) 로서 되돌아오는 것으로 예상되는 광선들 (19) 의 나가는 신호를 방출하도록 구성된 적어도 하나의 안테나 개구 (4) 를 포함하는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나 개구 (4) 는 상기 안테나 조립체 (2) 내부에 배치된 중공 도파관 구조 (20) 에 연결되는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나 디바이스 (1) 는 인쇄 회로 기판 (21) 및 그 위에 배열된 전자 부품 (22) 을 포함하는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나 조립체 (2) 는 상기 후면이 흡수 재료 (39) 로 적어도 부분적으로 덮여 있는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1). - 제 23 항에 있어서,
상기 흡수 재료 (39) 는 사출 성형에 의해 상기 안테나 조립체에 상호 연결되는, 자동차 레이더 애플리케이션들을 위한 안테나 디바이스 (1).
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