WO2016013790A1 - 레이더 장치 - Google Patents

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WO2016013790A1
WO2016013790A1 PCT/KR2015/007153 KR2015007153W WO2016013790A1 WO 2016013790 A1 WO2016013790 A1 WO 2016013790A1 KR 2015007153 W KR2015007153 W KR 2015007153W WO 2016013790 A1 WO2016013790 A1 WO 2016013790A1
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radar
cell
cell elements
blocking
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PCT/KR2015/007153
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조정훈
감동근
권만석
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엘지이노텍 주식회사
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    • H01Q1/3233—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems

Definitions

  • the present invention relates to a radar device.
  • radar devices are applied to various technical fields.
  • the radar device is mounted on the vehicle to improve the mobility of the vehicle.
  • the radar device detects information on the surrounding environment of the vehicle using electromagnetic waves. Through this, as the corresponding information is used for the movement of the vehicle, the efficiency of the vehicle mobility may be improved.
  • Such a radar device includes a plurality of antenna elements.
  • the present invention provides a radar device capable of suppressing electromagnetic mutual coupling of antenna elements. That is, the present invention is to suppress the electromagnetic mutual coupling to the antenna elements even if the radar device is downsized.
  • the radar device for solving the above problems includes a substrate, a plurality of antenna elements mounted on the substrate, and a blocking element disposed between the antenna elements.
  • the blocking device includes cell devices disposed to be spaced apart from each other, and bridge devices connecting the cell devices.
  • the cell elements may be arranged in a plurality of rows and columns.
  • substrate contains the mounting member in which the said blocking element is mounted.
  • the cell elements and the bridge elements may be mounted on an upper surface of the mounting member.
  • the blocking element is mounted on the lower surface of the mounting member, and through the additional member and the mounting member that is respectively opposed to the cell elements, the cell element
  • the connection elements may further include connection elements that individually connect the devices and the additional elements.
  • a blocking element is disposed between the antenna elements to block the operating frequency band of the antenna elements. That is, the blocking element suppresses electromagnetic mutual coupling of the antenna elements. Through this, even if the radar device is downsized, electromagnetic mutual coupling of the antenna elements can be suppressed.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a radar device according to embodiments of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating an internal configuration of a radar device according to embodiments of the present invention
  • FIG. 3 is a plan view showing a radar module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a cross section taken along line AA ′ in FIG. 3;
  • FIG. 5 is an enlarged view illustrating an enlarged area B in FIG. 3;
  • FIG. 6 is a graph for explaining an operating characteristic of the radar module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary view showing modified examples of the radar module according to the first embodiment of the present invention.
  • 8A and 8B are a plan view and a rear view showing a radar module according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line CC ′ in FIG. 8A, and FIG.
  • FIG. 10 is a partially enlarged perspective view of the blocking device of FIGS. 8A and 8B.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a radar apparatus according to embodiments of the present invention.
  • 2 is an exploded perspective view showing the internal configuration of the radar apparatus according to the embodiments of the present invention.
  • the radar device 10 of the present embodiments includes a housing 20 and a radar module 30.
  • the housing 20 protects the radar module 30.
  • the housing 20 houses the radar module 30.
  • This housing 20 includes a lower housing 21 and an upper housing 25. At this time, at least one of the lower housing 21 or the upper housing 25 has a dome shape.
  • the lower housing 21 and the upper housing 25 may have a circular or polygonal outer shape.
  • the housing 20 is made of an insulating material.
  • the lower housing 21 supports the radar module 30. At this time, the fastening grooves 23 are formed in the lower housing 21.
  • the fastening grooves 23 are formed in the edge region of the lower housing 21.
  • the fastening grooves 112 may be formed at the corners of the lower housing 21.
  • the upper housing 25 transmits a radar signal from the radar module 30.
  • the upper housing 25 is made of a material having high transparency, low internal reflection, and high strength.
  • the upper housing 25 may include a plastic such as glass fiber.
  • the upper housing 25 includes the fastening members 27.
  • the fastening members 27 are disposed in the upper housing 25 at positions corresponding to the fastening grooves 23 of the lower housing 21. Specifically, the fastening members 27 are disposed on the same axis as the fastening groove 23.
  • the upper housing 25 is mounted on the upper portion of the lower housing 21. At this time, the lower housing 21 and the upper housing 25 are fastened to each other in the edge region.
  • the fastening members 27 of the upper housing 25 are inserted into the fastening grooves 23 of the lower housing 21.
  • the radar module 30 generates a radar signal.
  • the radar module 30 transmits the radar signal to the air.
  • the radar module 30 also receives radar signals from the air.
  • the radar signal may be reflected from the main surface object of the radar device 10 and introduced into the radar module 30.
  • the radar module 30 transmits and receives a radar signal in a predetermined operating frequency band.
  • This radar module 30 is disposed in the housing 20.
  • the fastening holes 31 are formed in the radar module 30.
  • the fastening holes 31 are disposed at positions corresponding to the fastening grooves 23 of the lower housing 21 and the fastening members 27 of the upper housing 25 in the radar module 30.
  • the fastening holes 31 are disposed on the same axis as the fastening grooves 23 and the fastening members 27.
  • the fastening members 27 are included in the upper housing 25 , but is not limited thereto. That is, even if the fastening members 27 are configured separately from the upper housing 25, it is possible to implement the present invention.
  • the fastening members 27 may penetrate the upper housing 25 at the top of the upper housing 25.
  • the fastening members 27 may be inserted into the fastening grooves 23 of the lower housing 21.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating a radar module according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a cross section taken along line AA ′ in FIG. 3.
  • 5 is an enlarged view illustrating an enlarged area B in FIG. 3.
  • 6 is a graph for explaining the operating characteristics of the radar module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an exemplary view showing modified examples of the radar module according to the first embodiment of the present invention.
  • the radar module 100 of the present embodiment includes a substrate 110, a radar transmitter 150, a radar receiver 160, and a blocking device 170.
  • the substrate 110 supports the radar transmitter 160, the radar receiver 170, and the blocking device 180 in the radar module 100. At this time, the substrate 110 has a flat plate structure.
  • the substrate 110 has a multilayer structure.
  • at least one groove 111 may be formed in the substrate 110.
  • the groove 111 may be formed on the substrate 110.
  • the substrate 110 includes a support member 120, a mounting member 130, a heat diffusion via 141, a heat diffusion pad 143, and a heat dissipation member 147.
  • the support member 120 supports the mounting member 130, the heat diffusion via 141, and the heat diffusion pad 143.
  • the support member 120 includes a plurality of ground layers 121, 123, 125, 127, and 129 and a plurality of support layers 122, 124, 126, and 128.
  • the ground layers 121, 123, 125, 127, and 129 and the support layers 122, 124, 126, and 128 are stacked alternately from the bottom surface of the substrate 110.
  • the support layers 122, 124, 126 and 128 are sequentially stacked.
  • the support layers 122, 124, 126, and 128 may be divided into the first support layers 122 and 126 and the second support layers 124 and 128 according to the material of construction.
  • the first support layers 122 and 126 and the second support layers 124 and 128 may be stacked to cross each other.
  • the first support layers 122 and 126 may be made of FR-4
  • the second support layers 124 and 128 may be made of prepreg.
  • the first support layers 122 and 126 may be made of prepregs
  • the second support layers 124 and 128 may be made of FR-4.
  • the ground layers 121, 123, 125, 127, and 129 dissipate heat in the radar module 100 and shield noise. These ground layers 121, 123, 125, 127, and 129 are stacked between the support layers 121, 123, 125, 127, and 129.
  • any one of the ground layers 121, 123, 125, 127, and 129 may be disposed on the lower surface of the support member 120.
  • the other one of the ground layers 121, 123, 125, 127, and 129 may be disposed on the upper surface of the support member 120.
  • the ground layers 121, 123, 125, 127, and 129 have a planar shape.
  • the ground layers 121, 123, 125, 127, and 129 are made of a metal material.
  • the metal material may include at least one of silver (Ag), palladium (Pd), platinum (Pt), copper (Gu), gold (Au), and nickel (Ni).
  • the mounting member 130 is disposed on the support member 120.
  • the mounting member 130 may have a different material from those of the support layers 122, 124, 126, and 128.
  • the mounting member 260 may be made of Teflon.
  • the groove 111 may be formed on the substrate 110. At this time, the groove 111 may be formed through the mounting member 130. Alternatively, the groove 111 may pass through at least a portion of the support member 120 together with the mounting member 130. Here, the groove 111 may be formed through at least one of the ground layers 121, 123, 125, 127, and 129 and the support layers 122, 124, 126, and 128. The groove 111 may expose any one of the ground layers 121, 123, 125, 127, and 129 and the support layers 122, 124, 126, and 128. Here, any one of the ground layers 121, 123, 125, 127, and 129 and the support layers 122, 124, 126, and 128 may be an inner surface of the groove 111.
  • the heat spreading via 141 extends from the inner surface of the groove 111 to the lower surface of the support member 120. In this case, the heat diffusion via 141 may be exposed on the inner surface of the groove 111. The heat diffusion via 141 may pass through the support member 120.
  • the heat diffusion pad 143 is disposed on the bottom surface of the support member 120.
  • the heat diffusion pad 143 is disposed on the lower surface of the support member 120 and spaced apart from any one of the ground layers 121, 123, 125, 127, and 129.
  • the heat diffusion pad 143 contacts the heat diffusion via 141 at the bottom surface of the support member 120.
  • the heat dissipation member 147 dissipates heat of the radar module 100 to the outside.
  • the heat dissipation member 147 is disposed under the support member 120.
  • the heat dissipation member 147 receives heat from the radar transmitter 150, the radar receiver 160, and the blocking device 170 through the heat diffusion via 141 and the heat diffusion pad 143, and emits the heat to the outside.
  • the heat dissipation member 149 may contact at least one of the heat diffusion via 141 and the heat diffusion pad 143.
  • the radar transmitter 150 transmits a radar signal from the radar module 100. At this time, the radar transmitter 150 transmits a radar signal in a preset operating frequency band. Here, the radar transmitter 150 transmits a radar signal through one transmission channel Tx. The radar transmitter 150 periodically transmits a radar signal.
  • the radar transmitter 150 is mounted on the substrate 110. At this time, the radar transmitter 150 includes a transmission element 151 and a transmission antenna element 153.
  • the transmission element 151 generates a radar signal from the transmission data. At this time, the transmission element 151 generates a radar signal corresponding to the operating frequency band. In other words, the transmission element 151 generates a radar signal corresponding to the transmission channel Tx.
  • the transmission element 151 may include an oscillator.
  • the oscillator may include a voltage controlled oscillator (VCO), an oscillator, or the like.
  • VCO voltage controlled oscillator
  • the transmission element 151 may be inserted into the groove 111 of the substrate 110. The transmitting element 151 may contact the heat diffusion via 143 at the inner surface of the groove 111.
  • the transmitting antenna element 153 transmits the radar signal to the air. At this time, the transmitting antenna element 153 transmits the radar signal in the operating frequency band.
  • the transmitting antenna element 153 is disposed on the upper surface of the substrate 110. Here, the transmitting antenna element 153 is mounted on the upper surface of the mounting member 130.
  • the transmitting antenna element 153 may be made of a conductive material.
  • the conductive material may include at least one of silver (Ag), palladium (Pd), platinum (Pt), copper (Gu), gold (Au), and nickel (Ni).
  • the transmission antenna element 153 includes a power supply unit 155 and a plurality of radiators 157.
  • the feeder 155 is connected to the transmission element 151.
  • the power supply unit 155 receives the radar signal from the transmitting element 151 and transmits the radar signal to the radiators 157.
  • the radiators 157 are arranged to be distributed to the feeder 155.
  • the emitters 157 also transmit radar signals substantially.
  • the radar receiver 160 receives the radar signal from the radar module 100. At this time, the radar receiver 160 receives the radar signal in the operating frequency band. Here, the radar receiver 160 receives a radar signal through a plurality of reception channels Rx1 and Rx2.
  • the radar receiver 160 is mounted on the substrate 110. At this time, the radar receiver 160 includes a plurality of receiving antenna elements 163 and a plurality of receiving elements 169.
  • the reception channels Rx1 and Rx2 are allocated to the reception antenna elements 163, respectively, and the reception antenna elements 163 and the reception elements 169 correspond to each other.
  • Receive antenna elements 163 receive radar signals from the air. At this time, the receiving antenna elements 163 receive the radar signal in the operating frequency band. Here, each receive antenna element 163 receives a radar signal through each receive channel Rx1, Rx2. The receiving antenna elements 163 transmit the radar signal to the receiving elements 169. These receive antenna elements 163 are disposed on the upper surface of the substrate 110. Here, the receiving antenna elements 163 are mounted on the upper surface of the mounting member 130. In this case, the receiving antenna elements 163 may be made of a conductive material. The conductive material may include at least one of silver (Ag), palladium (Pd), platinum (Pt), copper (Gu), gold (Au), and nickel (Ni).
  • each receiving antenna element 163 includes a power supply unit 165 and a plurality of radiators 167.
  • the feeder 165 is connected to each receiving element 169.
  • the radiators 167 are arranged to be distributed to the feeder 165.
  • the radiators 167 substantially receive the radar signal.
  • the radiators 167 transmit a radar signal to the power supply unit 165.
  • Receiving elements 169 generate received data from the radar signal. At this time, the reception elements 169 generate reception data corresponding to the reception channels Rx1 and Rx2. That is, each receiving element 169 generates received data corresponding to each of the receiving channels Rx1 and Rx2.
  • each receiving element 169 includes a low noise amplifier (LNA), an analog-to-digital converter (ADC), and the like.
  • the low noise amplifier amplifies the radar signal low noise.
  • An analog-to-digital converter converts radar signals from analog signals to digital data to generate received data.
  • the receiving elements 169 may be inserted into the grooves 111 of the substrate 110. The receiving elements 169 may contact the heat diffusion via 143 at the inner surface of the groove 111.
  • the blocking element 170 blocks the operating frequency band in the radar module 100. At this time, the blocking element 170 isolates the transmitting antenna element 153 and the receiving antenna element 163 separately.
  • the blocking device 170 is mounted on the substrate 110.
  • the blocking element 170 has a single layer structure.
  • the blocking element 170 is disposed between the transmitting antenna element 153 and the receiving antenna element 163.
  • the blocking element 170 is made of a metal material.
  • the metal material may include at least one of silver (Ag), palladium (Pd), platinum (Pt), copper (Gu), gold (Au), and nickel (Ni).
  • the blocking device 170 has a cell structure.
  • the blocking device 170 may have a cell structure as shown in FIG. 5.
  • the blocking device 170 includes a plurality of cell devices 171 and a plurality of bridge devices 173.
  • the cell elements 171 are disposed on the upper surface of the substrate 110.
  • the cell elements 171 are mounted on the upper surface of the mounting member 130.
  • the cell elements 171 are arranged to be spaced apart from each other.
  • the cell elements 171 are arranged in a plurality of rows and columns. At this time, the gaps of a predetermined interval g are formed between the cell elements 171. That is, the metal material does not exist as much as the space between the cell elements 171.
  • the cell elements 171 are spaced apart from each other at a predetermined interval g.
  • the cell elements 171 have a polygonal shape.
  • the cell elements 171 may have a rectangular shape.
  • the bridge elements 173 are disposed on the top surface of the substrate 110.
  • the bridge elements 173 are mounted on the upper surface of the mounting member 130.
  • the bridge elements 173 connect the cell elements 171.
  • the bridge elements 173 are disposed in spaced spaces of the cell elements 171. In other words, the bridge elements 173 extend between the cell elements 171.
  • the shape and size of the blocking element 170 is determined.
  • the size of the cell elements 171, the size of the bridge elements 173, and the interval g of the cell elements 171 are determined according to the operating frequency band.
  • an inductance component and a capacitance component are formed in the blocking device 170 when the radar module 100 operates.
  • the blocking element 170 cuts the operating frequency band according to the inductance component and the capacitance component.
  • the blocking device 170 may block the operating frequency band as shown in FIG. 6.
  • the blocking device 170 may block an interference signal in a frequency band corresponding to approximately 2 GHz to 10 GHz. That is, the blocking element 170 suppresses electromagnetic coupling between the transmitting antenna element 153 and the receiving antenna element 163.
  • the cell element 171 of the blocking element 170 has a rectangular shape
  • the present invention can be implemented.
  • the cell element 171 may have various shapes.
  • the cell element 171 may have a hexagonal shape as shown in FIG. 7A.
  • the cell element 171 may have a triangular shape as shown in FIG. 7B.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams illustrating a radar module according to a second embodiment of the present invention.
  • 8A is a plan view showing an upper surface of the mounting member in the radar module
  • FIG. 8B is a rear view showing a lower surface of the mounting member in the radar module.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a cross section taken along line CC ′ in FIG. 8A.
  • FIG. 10 is a partially enlarged perspective view of the blocking device of FIGS. 8A and 8B.
  • the radar module 200 of the present embodiment includes a substrate 210, a radar transmitter 250, a radar receiver 260, and a blocking device 270.
  • the substrate 210 includes a support member 220, a mounting member 230, a heat diffusion via 241, a heat diffusion pad 243, and a heat dissipation member 247.
  • the support member 220 includes a plurality of ground layers 221, 223, 225, and 227 and a plurality of support layers 222, 224, 226, and 228.
  • the radar transmitter 250 includes a transmitting element 251 and a transmitting antenna element 253
  • the radar receiving unit 260 includes a plurality of receiving antenna elements 263 and a plurality of receiving elements 269.
  • each configuration in the present embodiment is similar to the corresponding configuration of the above-described embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
  • the blocking element 270 has a multilayer structure.
  • any one of the support layers 222, 224, 226, and 228 may be disposed on the upper surface of the support member 220.
  • any one of the ground layers 221, 223, 225, and 227 may not be disposed on the upper surface of the support member 220.
  • the blocking element 270 is disposed on the upper and lower surfaces of the mounting member 130.
  • the blocking device 270 has a cell structure.
  • the blocking element 270 includes a plurality of cell elements 271, a plurality of bridge elements 273, a plurality of additional elements 275, and a plurality of connection elements 277.
  • the cell elements 271 are mounted on the top surface of the mounting member 230.
  • the cell elements 271 are arranged spaced apart from each other.
  • the cell elements 271 are arranged in a plurality of rows and columns.
  • a spaced space g is formed between the cell elements 271. That is, the metal material does not exist as much as the space between the cell elements 271.
  • the cell elements 271 are spaced apart from each other at a predetermined interval g.
  • the cell elements 271 have a polygonal shape.
  • the cell elements 271 may have a rectangular shape.
  • the bridge elements 273 are mounted on the top surface of the mounting member 230.
  • the bridge elements 273 connect the cell elements 271.
  • the bridge elements 273 are disposed in spaced spaces of the cell elements 271.
  • the bridge elements 273 extend between the cell elements 271.
  • the additional elements 275 are mounted on the bottom surface of the mounting member 230.
  • the additional elements 275 are arranged spaced apart from each other.
  • the additional elements 275 are arranged in a plurality of rows and columns. At this time, the additional elements 275 are separately opposed to the cell elements 271.
  • a gap spaced apart from each other is formed between the additional elements 275. That is, the metal material does not exist as much as the space between the additional elements 275.
  • the additional elements 275 are spaced apart from each other at regular intervals (ga).
  • the additional elements 275 may have a polygonal shape.
  • the additional elements 275 may have a rectangular shape.
  • connection elements 277 connect the cell elements 271 and the additional elements 275.
  • the connection elements 277 connect the cell elements 271 and the additional elements 275 separately.
  • the connection elements 277 pass through the mounting member 230.
  • the connection elements 277 are connected to the cell elements 271 at one end.
  • the connection elements 277 extend through the mounting member 230 through the other end.
  • the connecting elements 277 are also connected to the additional elements 275 at the other end.
  • the shape and size of the blocking element 270 are determined according to the operating frequency band. Specifically, according to the operating frequency band, the size of the cell elements 271, the size of the bridge elements 273, the spacing g of the cell elements 271, the size of the additional elements 275, the size of the connection elements 277 The size and spacing of the cell elements 271 and the additional elements 275 are determined. As a result, an inductance component and a capacitance component are formed in the blocking device 270 when the radar module 200 operates. In addition, the blocking element 270 blocks the operating frequency band according to the inductance component and the capacitance component. That is, the blocking element 270 suppresses electromagnetic coupling between the transmitting antenna element 253 and the receiving antenna element 263.
  • the cell element 271 of the blocking element 270 has a quadrangular shape is disclosed, but is not limited thereto. That is, even if the cell element 271 does not have a rectangular shape, the present invention can be implemented.
  • the cell element 271 may have various shapes.
  • the cell element 271 may have a shape of any one of a rectangle, a hexagon, and a triangle.
  • the additional element 275 of the blocking element 270 has a rectangular shape is disclosed, but is not limited thereto. That is, even if the additional element 275 does not have a rectangular shape, the present invention can be implemented.
  • the additional element 275 may have various shapes.
  • the additional element 275 may have an oval or polygonal shape.
  • the additional element 275 may have a shape of any one of a rectangle, a hexagon, and a triangle.
  • the blocking elements 170 and 270 are disposed between the transmitting antenna elements 153 and 253 and the receiving antenna elements 163 and 263 , but is not limited thereto. That is, even if the blocking elements 170 and 270 are disposed between the receiving antenna elements 163 and 263, the present invention can be implemented. In other words, the blocking elements 170 and 270 may be disposed between at least one of the transmitting antenna elements 153 and 253 and the receiving antenna elements 163 and 263 or between the receiving antenna elements 163 and 263. .
  • the transmitting elements 151 and 251 and the receiving elements 169 and 269 are disposed on the substrates 110 and 210
  • the present invention can be implemented.
  • at least one groove 111 may be formed under the substrates 110 and 210.
  • the groove 111 may be formed on the upper or lower portion of the support members 120 and 130.
  • the transmitting elements 151 and 251 and the receiving elements 169 and 269 may be inserted into the grooves 111 of the substrates 110 and 210.
  • the substrates 110 and 210 may further include waveguides (not shown).
  • the waveguide may be disposed between the support members 120 and 220 and the mounting members 130 and 230, and at least one waveguide may be formed therein.
  • the waveguide may transmit radar signals between the transmitting elements 151 and 251 and the transmitting antenna elements 153 and 253 and between the receiving antenna elements 163 and 263 and the receiving elements 169 and 269.
  • the waveguide may extend through the support members 120 and 230.
  • the blocking elements 170 and 270 are disposed between the antenna elements 153, 163, 253 and 263 to block the operating frequency bands of the antenna elements 153, 163, 253 and 263. That is, the blocking elements 170 and 270 suppress electromagnetic coupling of the antenna elements 153, 163, 253 and 263. Through this, even if the radar apparatus 10 (see FIG. 1) is downsized, electromagnetic mutual coupling of the antenna elements 153, 163, 253, and 263 can be suppressed.

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Abstract

본 발명은 레이더 장치에 관한 것으로, 기판과, 기판 상에 실장되는 다수개의 안테나 소자들과, 안테나 소자들 사이에 배치되는 차단 소자를 포함한다. 본 발명에 따르면, 차단 소자가 안테나 소자들의 전자기적 상호 결합을 억제한다.

Description

레이더 장치
본 발명은 레이더 장치에 관한 것이다.
일반적으로 레이더 장치는 다양한 기술 분야에 적용되고 있다. 이 때 레이더 장치는 차량에 탑재되어, 차량의 이동성을 향상시키고 있다. 즉 레이더 장치는 전자기파를 이용하여 차량의 주변환경에 대한 정보를 탐지한다. 이를 통해, 차량의 이동에 해당 정보가 이용됨에 따라, 차량 이동성의 효율이 향상될 수 있다. 이러한 레이더 장치는 다수개의 안테나 소자들을 포함한다.
그러나, 상기와 같은 레이더 장치 동작 시, 안테나 소자들에 전자기적 상호 결합(coupling)이 발생되는 문제점이 있다. 즉 안테나 소자들 중 어느 하나에서 발생된 신호가 안테나 소자들 중 다른 하나에서 간섭으로 작용할 수 있다. 이러한 문제점은 레이더 장치의 소형화에 따라 더욱 심각해져, 레이더 장치의 성능 저하를 초래한다.
따라서, 본 발명은 안테나 소자들의 전자기적 상호 결합을 억제할 수 있는 레이더 장치를 제공한다. 즉 본 발명은, 레이더 장치가 소형화되더라도, 안테나 소자들에 전자기적 상호 결합을 억제하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 레이더 장치는, 기판과, 상기 기판 상에 실장되는 다수개의 안테나 소자들과, 상기 안테나 소자들 사이에 배치되는 차단 소자를 포함한다.
이 때 본 발명에 따른 레이더 장치에 있어서, 상기 차단 소자는, 상호로부터 이격되어 배치되는 셀 소자들과, 상기 셀 소자들을 연결하는 브리지 소자들을 포함한다.
여기서, 본 발명에 따른 레이더 장치에 있어서, 상기 셀 소자들은, 다수개의 행들과 열들로 배열될 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 레이더 장치에 있어서, 상기 기판은, 상기 차단 소자가 실장되는 실장 부재를 포함한다.
여기서, 본 발명에 따른 레이더 장치에 있어서, 상기 셀 소자들과 브리지 소자들은, 상기 실장 부재의 상부면에 장착될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 레이더 장치에 있어서, 상기 차단 소자는, 상기 실장 부재의 하부면에 장착되며, 상기 셀 소자들에 개별적으로 대향되는 부가 소자들과, 상기 실장 부재를 관통하여, 상기 셀 소자들과 부가 소자들을 개별적으로 연결하는 연결 소자들을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 레이더 장치는, 차단 소자가 안테나 소자들 사이에 배치되어, 안테나 소자들의 동작 주파수 대역을 차단한다. 즉 차단 소자가 안테나 소자들의 전자기적 상호 결합을 억제한다. 이를 통해, 레이더 장치가 소형화되더라도, 안테나 소자들의 전자기적 상호 결합이 억제될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 레이더 장치를 도시하는 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 레이더 장치의 내부 구성을 분해하여 도시하는 사시도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이더 모듈을 도시하는 평면도,
도 4는 도 3에서 A-A’을 따라서 절단된 단면을 도시하는 단면도,
도 5는 도 3에서 B 영역을 확대하여 도시하는 확대도,
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이더 모듈의 동작 특성을 설명하기 위한 그래프,
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이더 모듈의 변형 예들을 도시하는 예시도들,
도 8a와 도 8b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이더 모듈을 도시하는 평면도와 배면도,
도 9는 도 8a에서 C-C’을 따라 절단된 단면을 도시하는 단면도, 그리고
도 10은 도 8a와 도 8b에서 차단 소자를 부분적으로 확대하여 도시하는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 레이더 장치를 도시하는 사시도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 레이더 장치의 내부 구성을 분해하여 도시하는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예들의 레이더 장치(10)는 하우징(housing; 20) 및 레이더 모듈(radar module; 30)을 포함한다.
하우징(20)은 레이더 모듈(30)을 보호한다. 이를 위해, 하우징(20)은 레이더 모듈(30)을 수용한다. 이러한 하우징(20)은 하부 하우징(21)과 상부 하우징(25)을 포함한다. 이 때 하부 하우징(21) 또는 상부 하우징(25) 중 적어도 어느 하나가 돔(dome) 형상을 갖는다. 여기서, 하부 하우징(21)과 상부 하우징(25)은 원형 또는 다각형의 외곽 형상을 가질 수 있다. 그리고 하우징(20)은 절연성 물질로 이루어진다.
하부 하우징(21)은 레이더 모듈(30)을 지지한다. 이 때 하부 하우징(21)에, 체결 홈(23)들이 형성되어 있다. 여기서, 체결 홈(23)들은 하부 하우징(21)의 가장자리 영역에 형성된다. 예를 들면, 체결 홈(112)들은 하부 하우징(21)의 모서리에 형성될 수 있다.
상부 하우징(25)은 레이더 모듈(30)로부터 레이더 신호를 투과시킨다. 이를 위해, 상부 하우징(25)은 투과성이 높고, 내부 반사가 적으며, 강도가 높은 물질로 이루어진다. 여기서, 상부 하우징(25)은 유리섬유와 같은 플라스틱(plastic)을 포함할 수 있다. 이 때 상부 하우징(25)은 체결 부재(27)들을 포함한다. 여기서, 체결 부재(27)들은 상부 하우징(25)에서, 하부 하우징(21)의 체결 홈(23)들에 대응하는 위치에 배치된다. 구체적으로, 체결 부재(27)들은 체결 홈(23)과 동일한 축 상에 배치된다. 이러한 상부 하우징(25)은 하부 하우징(21)의 상부에 장착된다. 이 때 하부 하우징(21)과 상부 하우징(25)은 가장자리 영역에서 상호 체결된다. 여기서, 상부 하우징(25)의 체결 부재(27)들이 하부 하우징(21)의 체결 홈(23)들의 내측으로 삽입된다.
레이더 모듈(30)은 레이더 신호를 발생시킨다. 그리고 레이더 모듈(30)은 레이더 신호를 공중으로 송신한다. 또한 레이더 모듈(30)은 공중으로부터 레이더 신호를 수신한다. 여기서, 레이더 신호는 레이더 장치(10)의 주면 물체에서 반사되어, 레이더 모듈(30)로 유입될 수 있다. 이 때 레이더 모듈(30)은 미리 설정된 동작 주파수 대역에서, 레이더 신호를 송신 및 수신한다.
이러한 레이더 모듈(30)은 하우징(20) 내에 배치된다. 이 때 레이더 모듈(30)에, 체결 홀(31)들이 형성되어 있다. 여기서, 체결 홀(31)들은 레이더 모듈(30)에서, 하부 하우징(21)의 체결 홈(23)들 및 상부 하우징(25)의 체결 부재(27)들에 대응하는 위치에 배치된다. 구체적으로, 체결 홀(31)들은 체결 홈(23)들 및 체결 부재(27)들과 동일한 축 상에 배치된다. 이를 통해, 하부 하우징(21)과 상부 하우징(25)이 상호 체결 시, 체결 부재(27)가 체결 홀(31)들을 통과하여 체결 홈(23)들의 내측으로 삽입된다.
한편, 본 실시예들에서 체결 부재(27)들이 상부 하우징(25)에 포함되는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 체결 부재(27)들이 상부 하우징(25)과 별도로 구성되더라도, 본 발명의 구현이 가능하다. 예를 들면, 체결 부재(27)들이 상부 하우징(25)의 상부에서, 상부 하우징(25)을 관통할 수 있다. 그리고 체결 부재(27)들은 하부 하우징(21)의 체결 홈(23)들에 삽입될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이더 모듈을 도시하는 평면도이며, 도 4는 도 3에서 A-A’를 따라서 절단된 단면을 도시하는 단면도이다. 그리고 도 5는 도 3에서 B 영역을 확대하여 도시하는 확대도이다. 또한 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이더 모듈의 동작 특성을 설명하기 위한 그래프이다. 게다가, 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이더 모듈의 변형 예들을 도시하는 예시도들이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예의 레이더 모듈(100)은 기판(110), 레이더 송신부(150), 레이더 수신부(160) 및 차단 소자(170)를 포함한다.
기판(110)은 레이더 모듈(100)에서 레이더 송신부(160), 레이더 수신부(170) 및 차단 소자(180)를 지지한다. 이 때 기판(110)은 평판 구조를 갖는다. 그리고 기판(110)은 다층 구조를 갖는다. 여기서, 기판(110)에, 적어도 하나의 홈(111)이 형성될 수 있다. 또한 홈(111)은 기판(110)의 상부에 형성될 수 있다. 이러한 기판(110)은 지지 부재(120), 실장 부재(130), 열 확산 비아(141), 열 확산 패드(143) 및 열 방출 부재(147)를 포함한다.
지지 부재(120)는 실장 부재(130), 열 확산 비아(141) 및 열 확산 패드(143)를 지지한다. 이 때 지지 부재(120)는 다수개의 접지층(121, 123, 125, 127 및 129)들과 다수개의 지지층(122, 124, 126 및 128)들을 포함한다. 이 때 접지층(121, 123, 125, 127 및 129)들과 지지층(122, 124, 126 및 128)들은 기판(110)의 하부면으로부터 교차하여 적층된다.
지지층(122, 124, 126 및 128)들은 순차적으로 적층된다. 이 때 지지층(122, 124, 126 및 128)들은 구성 물질에 따라 제 1 지지층(122, 126)들과 제 2 지지층(124, 128)들로 구분될 수 있다. 그리고 제 1 지지층(122, 126)들과 제 2 지지층(124, 128)들은 교차하여 적층될 수 있다. 여기서, 제 1 지지층(122, 126)들이 FR-4로 이루어지고, 제 2 지지층(124, 128)들이 프리프레그(prepreg)로 이루어질 수 있다. 또는 제 1 지지층(122, 126)들이 프리프레그로 이루어지고, 제 2 지지층(124, 128)들이 FR-4로 이루어질 수 있다.
접지층(121, 123, 125, 127 및 129)들은 레이더 모듈(100)에서 열을 분산시키고, 노이즈를 차폐시킨다. 이러한 접지층(121, 123, 125, 127 및 129)들은 지지층(121, 123, 125, 127 및 129)들의 사이에 적층된다. 여기서, 접지층(121, 123, 125, 127 및 129)들 중 어느 하나가 지지 부재(120)의 하부면에 배치될 수 있다. 그리고 접지층(121, 123, 125, 127 및 129)들 중 다른 하나가 지지 부재(120)의 상부면에 배치될 수도 있다. 이 때 접지층(121, 123, 125, 127 및 129)들은 평면의 형상을 갖는다. 또한 접지층(121, 123, 125, 127 및 129)들은 금속 물질로 이루어진다. 여기서, 금속 물질은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
실장 부재(130)는 지지 부재(120) 상에 배치된다. 이 때 실장 부재(130)는 지지층(122, 124, 126 및 128)들과 상이한 구성 물질을 가질 수 있다. 여기서, 실장 부재(260)는 테프론(Teflon)으로 이루어질 수 있다.
이 때 홈(111)이 기판(110)의 상부에 형성될 수 있다. 이 때 홈(111)은 실장 부재(130)를 관통하여, 형성될 수 있다. 또는 홈(111)은 실장 부재(130)와 더불어, 지지 부재(120)의 적어도 일부를 관통하여, 형성될 수 있다. 여기서, 홈(111)은 접지층(121, 123, 125, 127 및 129)들과 지지층(122, 124, 126 및 128)들 중 적어도 어느 하나를 관통하여, 형성될 수 있다. 그리고 홈(111)은 접지층(121, 123, 125, 127 및 129)들 및 지지층(122, 124, 126 및 128)들 중 어느 하나를 노출시킬 수 있다. 여기서, 접지층(121, 123, 125, 127 및 129)들 및 지지층(122, 124, 126 및 128)들 중 어느 하나가 홈(111)의 내부면일 수 있다.
열 확산 비아(141)는 홈(111)의 내부면으로부터 지지 부재(120)의 하부면으로 연장된다. 이 때 열 확산 비아(141)는 홈(111)의 내부면에서 노출될 수 있다. 그리고 열 확산 비아(141)는 지지 부재(120)를 관통할 수 있다.
열 확산 패드(143)는 지지 부재(120)의 하부면에 배치된다. 이 때 열 확산 패드(143)는 지지 부재(120)의 하부면에서, 접지층(121, 123, 125, 127 및 129)들 중 어느 하나로부터 이격되어 배치된다. 그리고 열 확산 패드(143)는 지지 부재(120)의 하부면에서, 열 확산 비아(141)에 접촉한다.
열 방출 부재(147)는 레이더 모듈(100)의 열을 외부로 방출한다. 이러한 열 방출 부재(147)는 지지 부재(120)의 하부에 배치된다. 그리고 열 방출 부재(147)는 열 확산 비아(141) 및 열 확산 패드(143)를 통해 레이더 송신부(150), 레이더 수신부(160) 및 차단 소자(170)의 열을 수용하여, 외부로 방출한다. 이 때 열 방출 부재(149)는 열 확산 비아(141) 또는 열 확산 패드(143) 중 적어도 어느 하나와 접촉할 수 있다.
레이더 송신부(150)는 레이더 모듈(100)에서 레이더 신호를 송신한다. 이 때 레이더 송신부(150)는 미리 설정된 동작 주파수 대역으로 레이더 신호를 송신한다. 여기서, 레이더 송신부(150)는 하나의 송신 채널(Tx)을 통해 레이더 신호를 송신한다. 그리고 레이더 송신부(150)는 주기적으로 레이더 신호를 송신한다. 이러한 레이더 송신부(150)는 기판(110) 상에 실장된다. 이 때 레이더 송신부(150)는 송신 소자(151)와 송신 안테나 소자(153)를 포함한다.
송신 소자(151)는 송신 데이터로부터 레이더 신호를 생성한다. 이 때 송신 소자(151)는 동작 주파수 대역에 대응하여, 레이더 신호를 생성한다. 즉 송신 소자(151)는 송신 채널(Tx)에 대응하여, 레이더 신호를 생성한다. 여기서, 송신 소자(151)는 발진부를 구비할 수 있다. 예를 들면, 발진부는 전압 제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator; VCO), 발진기(oscillator) 등을 포함할 수 있다. 이러한 송신 소자(151)는 기판(110)의 홈(111)에 삽입될 수 있다. 그리고 송신 소자(151)는 홈(111)의 내부면에서 열 확산 비아(143)에 접촉할 수 있다.
송신 안테나 소자(153)는 레이더 신호를 공중으로 송신한다. 이 때 송신 안테나 소자(153)는 동작 주파수 대역으로 레이더 신호를 송신한다. 이러한 송신 안테나 소자(153)는 기판(110)의 상부면에 배치된다. 여기서, 송신 안테나 소자(153)는 실장 부재(130)의 상부면에 장착된다. 이 때 송신 안테나 소자(153)는 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 도전성 물질은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이 때 송신 안테나 소자(153)는 급전부(155)와 다수개의 방사체(157)들을 포함한다. 급전부(155)는 송신 소자(151)에 연결된다. 그리고 급전부(155)는 송신 소자(151)로부터 레이더 신호를 수신하여, 방사체(157)들로 레이더 신호를 전달한다. 방사체(157)들은 급전부(155)에 분산되어 배열된다. 또한 방사체(157)들이 실질적으로 레이더 신호를 송신한다.
레이더 수신부(160)는 레이더 모듈(100)에서 레이더 신호를 수신한다. 이 때 레이더 수신부(160)는 동작 주파수 대역에서 레이더 신호를 수신한다. 여기서, 레이더 수신부(160)는 다수개의 수신 채널(Rx1, Rx2)들을 통해 레이더 신호를 수신한다. 이러한 레이더 수신부(160)는 기판(110) 상에 실장된다. 이 때 레이더 수신부(160)는 다수개의 수신 안테나 소자(163)들과 다수개의 수신 소자(169)들을 포함한다. 여기서, 수신 채널(Rx1, Rx2)들이 수신 안테나 소자(163)들에 각각 할당되고, 수신 안테나 소자(163)들과 수신 소자(169)들이 개별적으로 대응된다.
수신 안테나 소자(163)들은 공중으로부터 레이더 신호를 수신한다. 이 때 수신 안테나 소자(163)들은 동작 주파수 대역에서 레이더 신호를 수신한다. 여기서, 각각의 수신 안테나 소자(163)가 각각의 수신 채널(Rx1, Rx2)을 통해 레이더 신호를 수신한다. 그리고 수신 안테나 소자(163)들은 수신 소자(169)들로 레이더 신호를 전달한다. 이러한 수신 안테나 소자(163)들은 기판(110)의 상부면에 배치된다. 여기서, 수신 안테나 소자(163)들은 실장 부재(130)의 상부면에 장착된다. 이 때 수신 안테나 소자(163)들은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 도전성 물질은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이 때 각각의 수신 안테나 소자(163)는 급전부(165)와 다수개의 방사체(167)들을 포함한다. 급전부(165)는 각각의 수신 소자(169)에 연결된다. 방사체(167)들은 급전부(165)에 분산되어 배열된다. 그리고 방사체(167)들이 실질적으로 레이더 신호를 수신한다. 또한 방사체(167)들이 급전부(165)로 레이더 신호를 전달한다.
수신 소자(169)들은 레이더 신호로부터 수신 데이터를 생성한다. 이 때 수신 소자(169)들이 수신 채널(Rx1, Rx2)들에 대응하여, 수신 데이터를 생성한다. 즉 각각의 수신 소자(169)가 각각의 수신 채널(Rx1, Rx2)에 대응하여, 수신 데이터를 생성한다. 여기서, 각각의 수신 소자(169)는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier; LNA), 아날로그-디지털 변환기(Analog-to-Digital Converter; ADC) 등을 포함한다. 저잡음 증폭기는 레이더 신호를 저잡음 증폭한다. 아날로그-디지털 변환기는 레이더 신호를 아날로그 신호에서 디지털 데이터로 변환하여 수신 데이터를 생성한다. 이러한 수신 소자(169)들은 기판(110)의 홈(111)에 삽입될 수 있다. 그리고 수신 소자(169)들은 홈(111)의 내부면에서 열 확산 비아(143)에 접촉할 수 있다.
차단 소자(170)는 레이더 모듈(100)에서 동작 주파수 대역을 차단한다. 이 때 차단 소자(170)는 송신 안테나 소자(153)와 수신 안테나 소자(163)들을 개별적으로 격리시킨다. 이러한 차단 소자(170)는 기판(110) 상에 실장된다. 여기서, 차단 소자(170)는 단층 구조를 갖는다. 그리고 차단 소자(170)는 송신 안테나 소자(153)와 수신 안테나 소자(163)들 사이에 배치된다. 또한 차단 소자(170)는 금속 물질로 이루어진다. 여기서, 금속 물질은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이 때 차단 소자(170)는 셀(cell) 구조를 갖는다. 여기서, 차단 소자(170)는 도 5에 도시된 바와 같은 셀 구조를 가질 수 있다. 이러한 차단 소자(170)는 다수개의 셀 소자(171)들과 다수개의 브리지(bridge) 소자(173)들을 포함한다.
셀 소자(171)들은 기판(110)의 상부면에 배치된다. 여기서, 셀 소자(171)들은 실장 부재(130)의 상부면에 장착된다. 그리고 셀 소자(171)들은 상호로부터 이격되어 배열된다. 여기서, 셀 소자(171)들은 다수개의 행들과 열들로 배열된다. 이 때 셀 소자(171)들 사이에, 일정 간격(g)의 이격 공간(gap)이 형성된다. 즉 셀 소자(171)들 사이의 이격 공간 만큼, 금속 물질이 존재하지 않는다. 또한 셀 소자(171)들이 일정 간격(g)으로, 상호로부터 이격된다. 게다가, 셀 소자(171)들은 다각형의 형상을 갖는다. 여기서, 셀 소자(171)들은 사각형의 형상을 가질 수 있다.
브리지 소자(173)들은 기판(110)의 상부면에 배치된다. 여기서, 브리지 소자(173)들은 실장 부재(130)의 상부면에 장착된다. 그리고 브리지 소자(173)들은 셀 소자(171)들을 연결한다. 이 때 브리지 소자(173)들은 셀 소자(171)들의 이격 공간에 배치된다. 즉 브리지 소자(173)들은 셀 소자(171)들 사이에서 연장된다.
그리고 동작 주파수 대역에 따라, 차단 소자(170)의 형상 및 사이즈가 결정된다. 구체적으로, 동작 주파수 대역에 따라, 셀 소자(171)들의 사이즈, 브리지 소자(173)들의 사이즈 및 셀 소자(171)들의 간격(g)이 결정된다. 이를 통해, 레이더 모듈(100) 동작 시, 차단 소자(170)에서 인덕턴스(inductance) 성분과 커패시턴스(capacitance) 성분이 형성된다. 또한 인덕턴스 성분과 커패시턴스 성분에 따라, 차단 소자(170)가 동작 주파수 대역을 차단한다. 이 때 차단 소자(170)는 도 6에 도시된 바와 같이 동작 주파수 대역을 차단할 수 있다. 여기서, 차단 소자(170)는 대략 2 GHz 내지 10 GHz에 해당하는 주파수 대역에서, 간섭 신호를 차단할 수 있다. 즉 차단 소자(170)는 송신 안테나 소자(153)와 수신 안테나 소자(163)들의 전자기적 상호 결합을 억제한다.
한편, 본 실시예에서 차단 소자(170)의 셀 소자(171)가 사각형의 형상을 갖는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 셀 소자(171)가 사각형의 형상을 갖지 않더라도, 본 발명의 구현이 가능하다. 다시 말해, 셀 소자(171)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 셀 소자(171)는 도 7a에 도시된 바와 같이 육각형의 형상을 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 셀 소자(171)는 도 7b에 도시된 바와 같이 삼각형의 형상을 가질 수도 있다.
도 8a와 도 8b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이더 모듈을 도시하는 도면들이다. 이 때 도 8a는 레이더 모듈에서 실장 부재의 상부면을 도시하는 평면도이고, 도 8b는 레이더 모듈에서 실장 부재의 하부면을 도시하는 배면도이다. 그리고 도 9는 도 8a에서 C-C’을 따라 절단된 단면을 도시하는 단면도이다. 또한 도 10은 도 8a와 도 8b에서 차단 소자를 부분적으로 확대하여 도시하는 사시도이다.
도 8a, 도 8b, 도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시예의 레이더 모듈(200)은 기판(210), 레이더 송신부(250), 레이더 수신부(260) 및 차단 소자(270)를 포함한다. 그리고 기판(210)은 지지 부재(220), 실장 부재(230), 열 확산 비아(241), 열 확산 패드(243) 및 열 방출 부재(247)를 포함한다. 이 때 지지 부재(220)는 다수개의 접지층(221, 223, 225 및 227)들과 다수개의 지지층(222, 224, 226 및 228)들을 포함한다. 또한 레이더 송신부(250)는 송신 소자(251)와 송신 안테나 소자(253)를 포함하며, 레이더 수신부(260)는 다수개의 수신 안테나 소자(263)들과 다수개의 수신 소자(269)들을 포함한다. 이 때 본 실시예에서 각각의 구성은, 전술된 실시예의 대응하는 구성과 유사하므로, 상세한 설명을 생략한다.
다만, 본 실시예에서 차단 소자(270)는 다층 구조를 갖는다. 이를 위해, 지지 부재(220)에서, 지지층(222, 224, 226 및 228)들 중 어느 하나가 지지 부재(220)의 상부면에 배치될 수 있다. 바꿔 말하면, 지지 부재(220)에서, 접지층(221, 223, 225 및 227)들 중 어느 하나가 지지 부재(220)의 상부면에 배치되지 않을 수 있다. 그리고 차단 소자(270)가 실장 부재(130)의 상부면과 하부면에 배치된다.
이 때 차단 소자(270)는 셀 구조를 갖는다. 이러한 차단 소자(270)는 다수개의 셀 소자(271)들, 다수개의 브리지 소자(273)들, 다수개의 부가 소자(275)들 및 다수개의 연결 소자(277)들을 포함한다.
셀 소자(271)들은 실장 부재(230)의 상부면에 장착된다. 그리고 셀 소자(271)들은 상호로부터 이격되어 배열된다. 여기서, 셀 소자(271)들은 다수개의 행들과 열들로 배열된다. 이 때 셀 소자(271)들 사이에, 일정 간격(g)의 이격 공간이 형성된다. 즉 셀 소자(271)들 사이의 이격 공간 만큼, 금속 물질이 존재하지 않는다. 또한 셀 소자(271)들이 일정 간격(g)으로, 상호로부터 이격된다. 게다가, 셀 소자(271)들은 다각형의 형상을 갖는다. 여기서, 셀 소자(271)들은 사각형의 형상을 가질 수 있다.
브리지 소자(273)들은 실장 부재(230)의 상부면에 장착된다. 그리고 브리지 소자(273)들은 셀 소자(271)들을 연결한다. 이 때 브리지 소자(273)들은 셀 소자(271)들의 이격 공간에 배치된다. 즉 브리지 소자(273)들은 셀 소자(271)들 사이에서 연장된다.
부가 소자(275)들은 실장 부재(230)의 하부면에 장착된다. 그리고 부가 소자(275)들은 상호로부터 이격되어 배열된다. 여기서, 부가 소자(275)들은 다수개의 행들과 열들로 배열된다. 이 때 부가 소자(275)들은 셀 소자(271)들에 개별적으로 대향된다. 또한 부가 소자(275)들 사이에, 일정 간격(ga)의 이격 공간이 형성된다. 즉 부가 소자(275)들 사이의 이격 공간 만큼, 금속 물질이 존재하지 않는다. 게다가, 부가 소자(275)들이 일정 간격(ga)으로, 상호로부터 이격된다. 아울러, 부가 소자(275)들은 다각형의 형상을 갖는다. 여기서, 부가 소자(275)들은 사각형의 형상을 가질 수 있다.
연결 소자(277)들은 셀 소자(271)들과 부가 소자(275)들을 연결한다. 여기서, 연결 소자(277)들은 셀 소자(271)들과 부가 소자(275)들을 개별적으로 연결한다. 그리고 연결 소자(277)들은 실장 부재(230)를 관통한다. 이 때 연결 소자(277)들은 일 단부에서 셀 소자(271)들에 연결된다. 여기서, 연결 소자(277)들은 타 단부를 통해 실장 부재(230)를 관통하여 연장된다. 또한 연결 소자(277)들은 타 단부에서 부가 소자(275)들에 연결된다.
그리고 동작 주파수 대역에 따라, 차단 소자(270)의 형상 및 사이즈가 결정된다. 구체적으로, 동작 주파수 대역에 따라, 셀 소자(271)들의 사이즈, 브리지 소자(273)들의 사이즈, 셀 소자(271)들의 간격(g), 부가 소자(275)들의 사이즈, 연결 소자(277)들의 사이즈 및 셀 소자(271)들과 부가 소자(275)들의 간격이 결정된다. 이를 통해, 레이더 모듈(200) 동작 시, 차단 소자(270)에서 인덕턴스 성분과 커패시턴스 성분이 형성된다. 또한 인덕턴스 성분과 커패시턴스 성분에 따라, 차단 소자(270)가 동작 주파수 대역을 차단한다. 즉 차단 소자(270)는 송신 안테나 소자(253)와 수신 안테나 소자(263)들의 전자기적 상호 결합을 억제한다.
한편, 본 실시예에서 차단 소자(270)의 셀 소자(271)가 사각형의 형상을 갖는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 셀 소자(271)가 사각형의 형상을 갖지 않더라도, 본 발명의 구현이 가능하다. 다시 말해, 셀 소자(271)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 셀 소자(271)는 사각형, 육각형 또는 삼각형 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
한편, 본 실시예에서 차단 소자(270)의 부가 소자(275)가 사각형의 형상을 갖는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 부가 소자(275)가 사각형의 형상을 갖지 않더라도, 본 발명의 구현이 가능하다. 다시 말해, 부가 소자(275)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 부가 소자(275)는 타원형 또는 다각형의 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 부가 소자(275)는 사각형, 육각형 또는 삼각형 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
한편, 전술된 실시예들에서 차단 소자(170, 270)가 송신 안테나 소자(153, 253)와 수신 안테나 소자(163, 263)들 사이에 배치되는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 차단 소자(170, 270)가 수신 안테나 소자(163, 263)들 사이에 배치되더라도, 본 발명의 구현이 가능하다. 다시 말해, 차단 소자(170, 270)는 송신 안테나 소자(153, 253)와 수신 안테나 소자(163, 263)들 사이 또는 수신 안테나 소자(163, 263)들 사이 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다.
한편, 전술된 실시예들에서 송신 소자(151, 251)와 수신 소자(169, 269)들이 기판(110, 210)의 상부에 배치되는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 송신 소자(151, 251)와 수신 소자(169, 269)들이 기판(110, 210)의 하부에 배치되더라도, 본 발명의 구현이 가능하다. 이를 위해, 기판(110, 210)의 하부에, 적어도 하나의 홈(111)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 지지 부재(120, 130)의 상부 또는 하부에 홈(111)이 형성될 수 있다. 그리고 송신 소자(151, 251)와 수신 소자(169, 269)들이 기판(110, 210)의 홈(111)에 삽입될 수 있다.
이 때 기판(110, 210)은 도파관(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 도파관은 지지 부재(120, 220)와 실장 부재(130, 230) 사이에 배치되고, 내부에 적어도 하나의 도파로가 형성되어 있을 수 있다. 도파로는 송신 소자(151, 251)와 송신 안테나 소자(153, 253) 사이 및 수신 안테나 소자(163, 263)들과 수신 소자(169, 269)들 사이에서 레이더 신호를 전달할 수 있다. 여기서, 도파로는 지지 부재(120, 230)를 관통하여, 연장될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 차단 소자(170, 270)가 안테나 소자(153, 163, 253, 263)들 사이에 배치되어, 안테나 소자(153, 163, 253, 263)들의 동작 주파수 대역을 차단한다. 즉 차단 소자(170, 270)가 안테나 소자(153, 163, 253, 263)들의 전자기적 상호 결합을 억제한다. 이를 통해, 레이더 장치(도 1의 10)가 소형화되더라도, 안테나 소자(153, 163, 253, 263)들의 전자기적 상호 결합이 억제될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (20)

  1. 기판과,
    상기 기판 상에 실장되는 다수개의 안테나 소자들과,
    상기 안테나 소자들 사이에 배치되는 차단 소자를 포함하며,
    상기 차단 소자는,
    상호로부터 이격되어 배치되는 셀 소자들과,
    상기 셀 소자들을 연결하는 브리지 소자들을 포함하는 레이더 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 차단 소자는,
    상기 안테나 소자들의 동작 주파수 대역을 차단하는 레이더 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 동작 주파수 대역에 따라, 상기 셀 소자들의 사이즈, 상기 브리지 소자들의 사이즈 및 상기 셀 소자들의 이격 간격이 결정되는 레이더 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 기판은,
    상기 차단 소자가 실장되는 실장 부재를 포함하는 레이더 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 셀 소자들과 브리지 소자들은,
    상기 실장 부재의 상부면에 장착되는 레이더 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 차단 소자는,
    상기 실장 부재의 하부면에 장착되며, 상기 셀 소자들에 개별적으로 대향되는 부가 소자들과,
    상기 실장 부재를 관통하여, 상기 셀 소자들과 부가 소자들을 개별적으로 연결하는 연결 소자들을 더 포함하는 레이더 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 부가 소자들은,
    상호로부터 이격되어 배치되는 레이더 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 동작 주파수 대역에 따라, 상기 셀 소자들의 사이즈, 상기 브리지 소자들의 사이즈, 상기 셀 소자들의 이격 간격, 상기 부가 소자들의 사이즈, 상기 연결 소자들의 사이즈 및 상기 셀 소자들과 상기 부가 소자들의 이격 간격이 결정되는 레이더 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 셀 소자들은,
    다수개의 행들과 열들로 배열되는 레이더 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 셀 소자들은,
    다각형의 형상을 갖는 레이더 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 셀 소자들은,
    육각형, 사각형 또는 삼각형 중 어느 하나의 형상을 갖는 레이더 장치.
  12. 제 6 항에 있어서, 상기 부가 소자들은,
    타원형 또는 다각형의 형상을 갖는 레이더 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 부가 소자들은,
    육각형, 사각형 또는 삼각형 중 어느 하나의 형상을 갖는 레이더 장치.
  14. 제 4 항에 있어서, 상기 기판은,
    상기 실장 부재의 아래에 배치되는 지지 부재를 더 포함하는 레이더 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 지지 부재는,
    다수개의 지지층들과 다수개의 접지층들을 포함하며,
    상기 지지층들과 접지층들이 교차하여 적층되는 레이더 장치.
  16. 상부 하우징과 하부 하우징을 포함하는 하우징; 및
    상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 사이에 배치되는 레이더 모듈을 포함하고,
    상기 레이더 모듈은 기판 상에 실장되는 다수개의 안테나 소자들과,
    상기 안테나 소자들 사이에 배치되는 차단 소자를 포함하며,
    상기 차단 소자는, 상호로부터 이격되어 배치되는 셀 소자들과, 상기 셀 소자들을 연결하는 브리지 소자들을 포함하는 레이더 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 상부 하우징은 상기 레이더 모듈로부터 레이더 신호를 투과시키는 레이더 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징 중 적어도 하나가 돔 형상을 갖는 레이더 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 상부 하우징과 상기 하부 하우징은 원형 또는 다각형의 외곽 형상을 갖는 레이더 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 하우징은 절연성 물질로 이루어진 레이더 장치.
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