WO2020242196A1 - 레이더 안테나 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an antenna, and more particularly, to a radar antenna (RADAR ANTENNA).
- RADAR ANTENNA radar antenna
- Radar antennas are being used to transmit and receive signals for detecting objects around vehicles.
- the radar antenna emits radio waves and enables the presence or absence of an object, distance, direction of movement, movement speed, identification, classification, etc. by the reflected wave or scattered wave from the radio wave hitting the object.
- the present invention provides an antenna body, a slot radiating portion and a slot receiving portion formed on one surface of the antenna body, a transmission port and a reception port formed on the other surface of the antenna body, and an antenna. It includes a plurality of waveguides formed inside the body to connect the slot radiating part to the transmission port and the slot receiving part to the receiving port, and the slot radiating part emits radio waves in a first detection range, and a first slot radiating part and a first detection And a second slot radiating part and a third slot radiating part for radiating radio waves to a second detection range having a wider width and a longer distance than the range.
- the second slot radiating part and the third slot radiating part are disposed on both sides of the first slot radiating part, the first slot radiating part to the third slot radiating part includes a plurality of slots, and the second slot radiating part and the third slot radiating part
- the number of slots may be greater than the number of slots of the first slot radiating unit.
- the first slot radiating unit includes a one-row array in which a plurality of slots are arranged in the vertical direction, and a plurality of slots in a one-row array are arranged so that some of them do not span on a straight line connecting the uppermost slot and the lowermost slot. Can be.
- the first slot radiating unit may be arranged in a zigzag manner in which a plurality of slots are spaced apart from each other in the vertical direction.
- the second slot radiating unit and the third slot radiating unit include a plurality of row arrangements in which a plurality of slots are arranged in a vertical and horizontal direction, and a plurality of slots in at least one row are arranged in a straight line connecting the uppermost slot and the lowermost slot. Some of them can be arranged not to be worn. At least one row of the second slot radiating part and the third slot radiating part may be arranged in zigzag.
- the second slot radiating unit and the third slot radiating unit include a plurality of row arrangements in which a plurality of slots are arranged in the vertical and horizontal directions, and the uppermost slot of the outermost row of the plurality of rows and the uppermost slot of the inner row of the outermost row are They may be arranged to be offset from each other in the left and right directions.
- the uppermost slot of the outermost row is disposed at a lower position compared to the uppermost slot of the innermost row of the outermost row, and the uppermost slot of each row increases from the outermost row to the inner row of the outermost row. It can be arranged on the upper side.
- the outermost row and the inner row of the outermost row may have the same number of slots.
- the slot receiving unit is located at a lower center of the front of the antenna body, and includes a plurality of rows of arrays in which a plurality of slots are arranged in a vertical and horizontal direction, and the slots of each row may be arranged in a straight line.
- the number of receiving ports may be larger than the number of transmitting ports.
- the antenna includes a first plate and a second plate, and a plurality of waveguides may be formed by assembling the first plate and the second plate.
- the waveguide is in front of the second plate to communicate with a plurality of slot grooves formed on the rear surface of the first plate to communicate with the first to third slot radiating units and the slot receiving unit, respectively, the transmission port and the receiving port. It may be a straight passage formed by combining a plurality of concave grooves formed.
- the lower portions of the slot groove portions corresponding to the second slot radiating portion may be disposed on the same line in the horizontal direction to correspond to the concave groove portions in the horizontal direction including the transmission port.
- a receiving port which is one slot formed in the middle of the concave groove, can be connected to the slot receiving unit, which is a plurality of slots formed along the length direction of the slot groove through a waveguide formed by combining the concave groove and the slot groove.
- the slot groove portion may have an inclined wall portion for guiding the movement of the radio wave at a position facing the slot formed in the concave groove portion.
- the slot radiating unit is composed of two types, so that long and short distance objects can be effectively detected, and by applying an air waveguide, performance is improved and loss is minimized.
- the gain of the antenna can be increased and the directivity of the antenna can be obtained, while miniaturization is possible.
- the present invention manufactures a radar antenna having a waveguide structure connecting the slot and the slot by combining two plates coated with metal on the surface of the injection product, so that assembly is easy and productivity can be secured at a low cost.
- the present invention can be applied to a vehicle to effectively detect long-distance and short-range objects, as well as contributing to the advancement of a collision-avoidance radar of an autonomous vehicle.
- FIG. 1 is a perspective view showing the front of a radar antenna according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a perspective view showing a rear side of a layer antenna according to an embodiment of the present invention.
- FIG 3 is a perspective view showing a radar antenna according to an embodiment of the present invention from the front.
- FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 3.
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 3.
- FIG. 6 is a C-C cross-sectional view of FIG. 3.
- FIG. 7 is a view showing the front side of the first plate according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a view showing the rear surface of the first plate according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is a view showing the front side of the second plate according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a view showing the rear surface of the second plate according to the embodiment of the present invention.
- FIG 11 is a view showing a slot radiating portion at the front and a slot groove at the rear of the first plate according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 12 is a view showing a radome integrated radar package to which an embodiment of the present invention is applied.
- the radar antenna 10 of the present invention includes an antenna body 100, slot radiating units 111, 113, 114, slot receiving unit 115, transmission ports 121, 123, 124), a receiving port 125 and a waveguide 130.
- the side on which the slot radiating units 111, 113, 114 and the slot receiving unit 115 are formed is described as the front side, and the transmission ports 121, 123, 124 And the surface on which the receiving port 125 is formed is described as a rear side.
- the antenna body 100 forms the exterior of the radar antenna 10 and is formed in a flat plate shape having a predetermined thickness.
- the slot radiating parts 111, 113, 114 and the slot receiving part 115 are formed on the front side of the antenna body 100, and the transmission ports 121, 123, 124 and the receiving ports 125 are formed on the rear side of the antenna body 100. ) Is formed.
- the slot radiating units 111, 113, and 114 emit radio waves, and the slot receiving unit 115 receives radio waves reflected by the radio waves radiated from the slot radiating units 111, 113, and 114 hitting an object.
- the slot radiating units 111, 113, and 114 are slots for transmitting radio waves, and the slot receiving unit 115 is slots for receiving radio waves.
- the slot radiating parts 111, 113, and 114 are of two types, the first slot radiating part 111 and the second and third slot radiating parts 113, 114, and the slot receiving part ( 115) is of one type.
- the first slot radiating part 111 radiates radio waves to a first detection range
- the second and third slot radiating parts 113 and 114 are a second detection range that is wider than the first detection range and has a long distance. It emits radio waves.
- the first detection range is a short distance less than the set distance
- the second detection range is a long distance greater than the set distance.
- the first detection range may be 100m or less
- the second detection range may be 100m or more.
- the first slot radiating part 111 radiates short range radar (Tx SSR) radio waves with a small directivity angle, and the second and third slot radiating parts 113 and 114 radiate long-distance radar with a relatively large directivity angle. (Tx LLR, long range radar) It emits radio waves.
- Tx SSR short range radar
- Tx LLR long range radar
- the first slot radiating part 111 is located in the upper center of the front of the antenna body 100 to radiate radio waves at a small directivity angle, and the second and third slot radiating parts 113 and 114 have a relatively large directionality. It is disposed on both sides of the first slot radiating part 111 to radiate radio waves at angles.
- Radio waves transmitted from the transmission ports 121, 123, 124 shown in FIG. 2 to the first slot radiating unit 111 shown in FIG. 1 and radio waves transferred to the second and third slot radiating units 113 and 114 Is the same. However, since the signal is divided due to the left-right direction of the second and third slot radiating parts 113 and 114, radio waves radiated through the second and third slot radiating parts 113 and 114 are transmitted to the first slot radiating part 111 It has a larger directivity angle than the radio wave radiated through ).
- the second and third slot radiating parts 113 and 114 and the first slot radiating part 111 are formed of a plurality of slots.
- the number of slots of the second and third slot radiating parts 113 and 114 is larger than the number of slots of the first slot radiating part 111. This is to increase the antenna performance by expanding the detection range with a wider bandwidth.
- the slot receiving unit 115 is located in the lower center of the front of the antenna body 100.
- the slot receiving unit 115 has a plurality of slots formed in a plurality of columns.
- the slot receiving unit 115 is formed in a plurality of columns in which a plurality of slots are arranged in the vertical and horizontal directions.
- the transmission ports 121, 123, 124 and the reception port 125 are formed on the rear surface of the antenna body 100.
- a substrate 20 for transmitting radio waves to the outside through the radar antenna 10 and processing radio waves received by the radar antenna 10 is disposed on the rear surface of the radar antenna 10.
- the transmission ports 121, 123, 124 are connected to the transmission terminals 21, 23, and 24 of the board 20, and the reception port 125 is connected to the reception terminal 25 of the board 20.
- the substrate 20 is a substrate on which the transmission terminals 21, 23, and 24 and the reception terminals 25 are separated from each other (see FIG. 12).
- the number of receiving ports 125 is larger than the number of transmitting ports 121, 123, 124.
- the receive port 125 is 4 ports and the transmit port is 3 ports.
- the number of reception ports 125 is relatively larger than the number of transmission ports 121, 123, 124.
- the transmission ports 121, 123, 124 have a wide spacing between transmission ports to emit radio waves in a wider range, and the receiving port 125 has a relatively narrow spacing between receiving ports to optimize the reception performance of radio waves. desirable.
- the transmission ports 121, 123, 124 are disposed on both sides of the center transmission port 121 and the center transmission port 121 connected to the first slot radiating unit 111, and And a transmission port 123 on the left and a transmission port 124 on the right respectively connected to the slot radiating unit 113 and the right third slot radiating unit 114.
- the receiving ports 125 are formed in a number corresponding to the number of rows in an arrangement of slots forming the slot receiving unit 115.
- the receiving ports 125 are formed with four receiving ports 125 respectively corresponding to the slot receiving units 115 arranged in four columns.
- the antenna body 100 includes a first plate 110 on which first to third slot radiating units 111, 113 and 114 and a slot receiving unit 115 are formed, and a transmission port 121 , 123, 124 and the second plate 120 on which the receiving port 125 is formed are assembled to form the waveguide 130.
- the first plate 110 and the second plate 120 are made of an extruded product, and their surfaces are coated with metal.
- the waveguide 130 is formed by assembling the first plate 110 and the second plate 120 made of an extruded product, it is easier to assemble the antenna compared to the method of manufacturing the antenna using a multi-layer stacking method, and dimensional accuracy due to injection molding Is secured to prevent deviation and ensure product reliability.
- the productivity of the antenna can be significantly improved compared to the multilayer stacking method.
- the reason that the first plate 110 and the second plate 120 are coated with a metal having high conductivity is to enable efficient transmission and reception of radio waves.
- the radio waves pass through the waveguide 130 and contact metal to have directivity.
- the first plate 110 and the second plate 120 may be made of various materials, but are preferably made of polyetherimide (PEI), one of high-performance engineering plastics.
- PEI polyetherimide
- the metal coated on the molded product may be made of at least one selected from copper, silver, and nickel.
- Polyetherimide has excellent bonding strength with the coating metal, so that the metal does not come off after coating.
- the first plate 110 and the second plate 120 may be assembled using a fixing means 150.
- the fixing means 150 may be bolts and nuts that are fastened through fixing holes 141 and 142 formed in the first plate 110 and the second plate 120 (see FIGS. 1 and 2 ).
- the waveguide 130 is an empty tube coated with metal on its inner circumferential surface and serves as a transmission line for transmitting radio waves.
- the waveguide 130 includes a first waveguide 130a, a second waveguide 130b, and a third waveguide 130c.
- the waveguide 130 is a plurality of straight paths connecting the transmission ports 121, 123, 124 and the slot radiating units 111, 113, and 114, and connecting the receiving port 125 and the slot receiving unit 115, respectively.
- the waveguide 130 includes a plurality of slots corresponding to the transmission ports 121, 123, 124 and the reception ports 125 corresponding to the slot radiating units 111, 113, 114 and the slot receiving unit 115. It becomes a straight path that connects with the slots.
- the radio waves transmitted from the transmission terminals 21, 23, 24 shown in FIG. 12 to the transmission ports 121, 123, 124 are transmitted to the slot radiating units 111, 113, 114 through the waveguide 130, and , The radio wave received by the slot receiving unit 115 is transmitted to the receiving port 125 through the waveguide 130.
- a first waveguide 130a is provided on the rear surface of the first slot radiating part 111 formed on the first plate 110 to correspond to each row of slots, and the second plate 120 A transmission port 121 serving as one slot is connected to the first waveguide 130a corresponding to each row. Meanwhile, in a position facing the transmission port 121 under the first waveguide 130a, an inclined wall portion 110a guiding the movement of the radio wave is formed.
- transmission radio waves pass through the inclined wall portion 110a through the transmission port 121, which is a slot at the bottom of the first waveguide 130a, and flow into the first waveguide 130a, and the first waveguide 130a ), the transmitted radio waves are formed through the front of the first waveguide 130a, and are radiated to the outside through the first slot radiating part 111, which is a plurality of slots arranged in a row.
- the transmission wave is introduced into the second waveguide 130b through the transmission port 123, which is a slot on the lower side of the second waveguide 130b formed on the rear surface of the first plate 110.
- the transmitted transmitted radio waves are radiated to the outside through the second slot radiating part 113, which is a plurality of slots arranged on the front surface of the second waveguide 130b while moving along the second waveguide 130b.
- the third slot radiating part 114 may be formed in a symmetrical structure with the second slot radiating part 113.
- the received radio waves are introduced into the third waveguide 130c through the slot receiving unit 115, which is a plurality of slots arranged in front of the third waveguide 130c. It is received by flowing into the receiving port 125, which is one slot formed in the lower middle of 130c.
- the slots serving as the transmission ports 121 and 123 for introducing the transmission radio waves into the first and second waveguides 130a and 130b are disposed at one lower side of the first and second waveguides 130a and 130b, and the third waveguide
- the slot serving as the receiving port 125 through which the received radio wave introduced to the 130c is received is disposed in the lower middle of the third waveguide 130c.
- the radio wave is transmitted rather than receiving it, the radio wave is emitted straight ahead without moving along the waveguide, so that the gain of the antenna is lowered.
- the first plate 110 is formed in a flat plate shape.
- the first plate 110 includes a first slot radiating part 111, a second slot radiating part 113, a third slot radiating part 114, and a slot receiving part 115.
- the first slot radiating part 111 includes a single row arrangement in which a plurality of slots are arranged in the vertical direction on the same plane.
- the first slot radiating part 111 is formed in a single row arrangement in which a plurality of slots are arranged in the vertical direction on the same plane, and the plurality of slots have an uppermost slot 111a and a lowermost slot 111b. Some of them are arranged in a straight line to connect.
- the first slot radiating portion 111 is formed in a zigzag arrangement in which a plurality of slots are continuously spaced apart from each other in the vertical direction.
- the first slot radiating portion 111 is formed in a single row arrangement to form a small directivity angle.
- the small directivity is for short-range object detection.
- the first slot radiating part 111 is formed in a zigzag arrangement so that the length of the antenna can be reduced compared to the straight arrangement while maintaining a constant spacing between slots.
- the second slot radiating part 113 and the third slot radiating part 114 are disposed on both sides of the first slot radiating part 111 at predetermined intervals.
- the second slot radiating part 113 and the third slot radiating part 114 may be symmetrically disposed with the first slot radiating part 111 interposed therebetween.
- the second and third slot radiating units 113 and 114 may have low directivity due to the combination of beam patterns of radio waves radiated from the first slot radiating unit 111.
- the second and third slot radiating portions 113 and 114 include an array of a plurality of rows in which a plurality of slots are arranged in the vertical and horizontal directions.
- the second and third slot radiating portions 113 and 114 are formed in a plurality of rows in which a plurality of slots are arranged in the vertical and horizontal directions on the same plane.
- the second slot radiating part 113 is disposed so as not to extend some of them on a straight line connecting the uppermost slot 113a and the lowermost slot 113b of at least one row.
- the second slot radiating part 113 is formed in a zigzag arrangement in which a plurality of slots forming at least one row are continuously spaced apart from each other in the vertical direction.
- Arranging a plurality of slots forming the second slot radiating part 113 in a plurality of columns is to optimize the number of slots for antenna gain. Further, in order to obtain high gain and high directivity, the second slot radiating portion 113 of a plurality of columns and a zigzag arrangement of each column is formed. Meanwhile, the third slot radiating part 114 is also the same as the second slot radiating part 113.
- the slots forming the first slot radiating part 111 and the second and third slot radiating parts 113 and 114 are arranged on the same plane at appropriate intervals in the vertical and horizontal directions, the gain increases and a very sensitive directivity characteristic is obtained. I can. Furthermore, if the slots forming the first slot radiating part 111 and the second and third slot radiating parts 113 and 114 are formed in a zigzag arrangement, the antenna length can be shortened while increasing the gain.
- the second slot radiating part 113 is arranged so that the uppermost slot 113a of the outermost row and the uppermost slots 113a' and 113a'' of the innermost row are shifted in the left and right directions in a plurality of rows of slots. do.
- the uppermost slots 113a, 113a ′, 113a ′′ of each row are disposed at a relatively upper side as the row goes from the outermost row to the inner row of the outermost row.
- the height of the second slot radiating part 113 gradually decreases as it goes from the middle row to the outermost row, and has an approximately ⁇ shape.
- the second slot radiating portion 113 has an arrangement in which the intermediate row is high and the height gradually decreases toward the outermost row. This is to increase the gain by adjusting the position of each column in consideration of the phase.
- the radio waves are radiated to the slots and the phases of the adjacent radio waves are combined to increase the gain.
- the high gain of the antenna means that it can send a stronger radio wave in a specific direction for radio wave propagation.
- the outermost row and the inner row of the outermost row have a difference only in the arrangement position, and the number of slots is preferably the same.
- the third slot radiating part 114 may be disposed to be symmetrical with respect to the second slot radiating part 113 and the first slot radiating part 111 described above, and may have the same structure.
- the slot receiving unit 115 is disposed in the lower center of the first plate 110.
- the slot receiving unit 115 is formed in a plurality of columns in which a plurality of slots are arranged in the vertical and horizontal directions. Each row of the slot receiving unit 115 is arranged in a straight line. The number of slots and the slot arrangement shape of the slot receiving unit 115 are for optimizing radio wave reception performance.
- the first plate 110 has a plurality of slot grooves 130a-1, 130b-1, and 130c-1 formed on the rear surface thereof.
- the slot groove portions 130a-1, 130b-1, and 130c-1 are combined with the concave groove portions 130b-2 and 130c-2 formed on the front surface of the second plate 120 to form the waveguide 130.
- Each of the slot grooves 130a-1, 130b-1, and 130c-1 communicates with the first to third slot radiating parts 111, 113, and 114 and the slots of each row forming the slot receiving part 115.
- the first plate 110 has a structure in which a plurality of slots are formed in the slot groove portions 130a-1, 130b-1, and 130c-1 along the length direction when viewed from the rear.
- the slot grooves 130a-1, 130b-1, and 130c-1 are formed to have a length capable of including slots in each row and have a concave cross-section.
- the edges of the slot grooves 130a-1, 130b-1, and 130c-1 have a rounded shape or an inclined wall to facilitate the movement of radio waves and reduce polarization loss.
- the second and third slot radiating units 113 and 114 have a uniform spacing (a) between the row slots of the outermost row and the inner row of the outermost row even if the rows are arranged in a zigzag vertical direction to improve side lobes.
- the improvement of the side lobe increases directivity by making the main beam pattern into a strong beam pattern. High directivity means that stronger radio waves can be transmitted in a specific direction.
- the side lobe means that the horizontal slot is radiated in a direction other than the main beam.
- the largest beam pattern originally intended for radio wave radiation is the main beam, and the other small pattern is called a side lobe.
- the main beam and side lobes are properly matched, the main beam pattern becomes sharp and a strong beam pattern can be created.
- the lowest slot of the outermost row of the second slot radiating unit 113 is optimized for the spacing (b) and the spacing between rows and columns (a). It is desirable to be at regular intervals.
- the lower portions of the slot groove portions 130b-1 corresponding to the second and third slot radiating portions 113 and 114 are disposed on the same line in the horizontal direction, and the concave groove portion 130b-2 including the transmission port 1 Let it correspond. Accordingly, the radio waves introduced into the transmission ports 123 and 124 may move while being divided into the slot grooves 130b-1 of each row through the concave grooves 130b-2 and radiate to the outside through the slots of each row.
- the slot receiving unit 115 is located in the lower center of the first plate 110.
- a plurality of slot receiving units 115 are formed in a multi-row array pattern.
- the slot receiving unit 115 is formed in a multi-row array pattern to optimize radio wave reception performance.
- the slot receiving unit 115 may be formed in a zigzag arrangement as necessary.
- the second plate 120 is formed in a flat plate shape corresponding to the first plate 110.
- the second plate 120 is formed with transmission ports 121, 123, 124 and receiving ports 125.
- concave groove portions 130b-2 in the left and right directions are formed.
- the concave groove (130b-2) has a length including the lower portions of the slot grooves (130b-1) corresponding to the second slot radiating parts (113, 114) so as to transmit radio waves to the plurality of slot grooves (130b-1). Is formed.
- the transmission ports 123 and 124 are formed in the center of each concave groove 130b-2 to facilitate spreading of radio waves.
- the transmission ports 123 and 124 are located on one side of the slot grooves 130b-1, that is, below the slot grooves 130b-1.
- radio waves flowing into the concave groove portion 130b-2 through the transmission ports 123 and 124 move in the left and right directions along the concave groove portion 130b-2 and flow into the lower portion of each slot groove portion 130b-1.
- Radio waves introduced into the lower portion of each slot groove 130b-1 are radiated to the outside through a plurality of slots formed in the slot groove 130b-1 while moving upward along the slot groove 130b-1.
- a concave groove 130c-2 is formed on the front surface of the second plate 120 corresponding to the receiving port 125.
- the concave grooves 130c-2 are formed in a number corresponding to the number of receiving ports 125 and are formed in a vertical direction.
- the concave groove portion 130b-2 is combined with a plurality of slot groove portions 130c-1 formed in the first plate 110 to form a waveguide 130.
- Each receiving port 125 is formed in the middle of each concave groove 130b-2 to optimize reception performance.
- the waveguide 130 has a plurality of slot grooves 130a-1 and 130b- formed on the rear surface of the first plate 110 to communicate with the slot radiating units 111, 113 and 114 and the slot receiving unit 115, respectively.
- the radiation unit for transmitting the radio wave is a T-shaped straight path formed by the combination of one slot formed on one side of the concave groove (130b-2) and the concave groove (130b-2) and the slot groove (130b-1).
- the second waveguide 130b has a structure connected to a plurality of slots formed in the slot groove 130b-1 along the length direction while following the second waveguide 130b.
- the receiving unit for receiving a radio wave is a third waveguide in which one slot formed in the middle of the concave groove 130c-2 is a straight straight path formed by the combination of the concave groove 130c-2 and the slot groove 130c-1 It has a structure connected to a plurality of slots formed along the length direction in the slot groove (130c-1) of (130c).
- the waveguide 130 formed by combining 130b-2 and 130c-2 may have a hollow semicircular cross section. The loss of high frequency with short wavelength is minimized by transmitting radio waves through a metal tube.
- the slot groove portion 130b-1 of the first plate 110 corresponding to the second and third slot radiating portions 113 and 114 Is shielded by the front surface of the second plate 120, the lower portion of the slot groove (130b-1) is communicated while being coupled with the concave groove (130b-2) of the second plate (120).
- the slot groove portion 130a-1 corresponding to the first slot radiating portion 111 is shielded by the front surface of the second plate 120 Only the transmission port 121 communicates with the slot groove 130a-1.
- the slot receiving unit 115 is shielded by being combined with the concave groove portion 130c-2 formed to correspond to the front surface of the second plate 120 .
- the vertical gap (c) between slots of the slot radiating unit 113 and the left and right gap (b) between adjacent slots are regular and have a constant gap.
- the above-described radar antenna is a flat waveguide slot array antenna suitable for a vehicle antenna, and various characteristics like an array antenna can be created by adjusting various variables such as the size, number, shape, and distance of the slot.
- the radar antenna 10 has the substrate 20 disposed on the rear surface and the front radome 40 is coupled to the upper portion of the radar antenna 10 while being seated in the mounting groove 51 of the rear radome 50. It can be manufactured with a radome integrated antenna package.
- the front and rear radomes 40 and 50 are for stably operating by protecting the radar antenna 10 from corrosion.
- the front and rear radomes 40 and 50 are formed of a material having less scattering so that radio waves pass well, and may be formed by plastic injection.
- the transmission ports 121, 123, 124 of the radar antenna 10 are connected to the transmission terminals 21, 23, 24 of the substrate 20 to transmit radio waves, and the reception port 125 is the substrate 20 It is connected to the receiving terminal 25 of the to receive the reflected radio waves.
- the substrate 20 is a substrate 20 in which the transmission terminals 21, 23, and 24 and the reception terminals 25 are separated from each other.
- the above-described radar antenna 10 is a flat waveguide slot array antenna suitable for a vehicle antenna, and various characteristics like an array antenna can be created by adjusting various variables such as the size, number, shape, and distance of the slot.
- the aging characteristics of the radar antenna of the present invention were measured.
- the first plate 110 and the second plate 120 were manufactured by injecting polyether imide, and the surfaces of the molded product were coated with copper, silver, and nickel, respectively, to measure the bonding strength of the molded product and the metal.
- the above-described radar antenna can be manufactured through injection molding to produce a radar antenna having a waveguide having an accurate dimension, can reduce weight, secure assembly convenience, and secure productivity.
- the radar antenna can precisely manufacture the size, spacing, and shape of the slots forming the slot radiating unit and the slot receiving unit, and by arranging the slots in zigzag, the size of the antenna can be reduced.
- the gain can be increased through the arrangement.
- the radar antenna since the radar antenna has two types of slot radiating units, it is possible to effectively detect long-distance and short-distance objects, thereby contributing to the advancement of collision avoidance radar for autonomous vehicles.
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Abstract
본 발명은 레이더 안테나에 관한 것으로, 제1 플레이트와 제2 플레이트를 포함하는 안테나 본체와, 제1 플레이트에 형성되는 슬롯 방사부 및 슬롯 수신부와, 제2 플레이트에 형성되는 송신 포트 및 수신 포트와, 제1 플레이트와 제2 플레이트를 조립하여 형성하는 도파관을 포함하고, 슬롯 방사부는 제1 검출범위로 전파를 방사하는 제1 슬롯 방사부와 제1 검출범위에 비해 폭이 넓고 거리가 긴 제2 검출범위로 전파를 방사하는 제2 슬롯 방사부를 포함한다.
Description
본 발명은 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이더 안테나(RADAR ANTENNA)에 관한 것이다.
차량 주변의 물체 감지를 위한 신호 송수신을 위해 레이더 안테나가 사용되는 추세이다. 레이더 안테나는 전파를 방사시켜 물체에 전파가 부딪혀 나온 반사파 또는 산란파에 의해 그 물체의 존재유무, 거리, 이동 방향, 이동 속도, 식별, 분류 등을 가능하게 한다.
이러한 레이더 안테나는 최근 무인자동차 시대를 대비하여 자율주행자동차의 충돌방지 레이더 고도화를 위해 탐지범위를 넓히고 성능을 높이는 기술들이 연구되고 있다.
그러나 종래에 연구된 레이더 안테나는 메탈 사용에 의한 무게 증가, 다수 개의 플레이트를 적층하여 도파관을 형성함에 따라 조립의 어려움, 조립시 발생하는 편심 등으로 인해 신뢰성이 낮아지고 성능이 저하되는 문제 등이 있다.
본 발명의 목적은 성능은 높이고 손실은 최소화하는 특성을 가지며, 소형화가 가능하고 조립이 용이하며 낮은 단가로 생산성이 확보될 수 있는 레이더 안테나를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 안테나 본체, 안테나 본체의 일면에 형성되는 슬롯 방사부와 슬롯 수신부, 안테나 본체의 타면에 형성되는 송신 포트와 수신 포트 및 안테나 본체의 내부에 형성되어 슬롯 방사부를 송신 포트와 연결하고 슬롯 수신부를 수신 포트와 연결하는 다수 개의 도파관을 포함하고, 슬롯 방사부는 제1 검출범위로 전파를 방사하는 제1 슬롯 방사부와 제1 검출범위에 비해 폭이 넓고 거리가 긴 제2 검출범위로 전파를 방사하는 제2 슬롯 방사부 및 제3 슬롯 방사부를 포함한다.
제2 슬롯 방사부와 제3 슬롯 방사부는 제1 슬롯 방사부의 양측으로 배치되고, 제1 슬롯 방사부 내지 제3 슬롯 방사부는 다수 개의 슬롯을 포함하고, 제2 슬롯 방사부 및 제3 슬롯 방사부의 슬롯의 개수는 제1 슬롯 방사부의 슬롯의 개수에 비해 개수가 많을 수 있다.
제1 슬롯 방사부는 다수 개의 슬롯이 상하 방향으로 배열된 1열 배열을 포함하고, 1열 배열의 다수 개의 슬롯은 최상부의 슬롯과 최하부의 슬롯을 연결하는 일직선상에 그 중 일부가 걸치지 않게 배치될 수 있다. 제1 슬롯 방사부는 다수 개의 슬롯이 상하 방향으로 서로 간격을 두고 연속하여 지그재그 배열될 수 있다.
제2 슬롯 방사부 및 제3 슬롯 방사부는 다수 개의 슬롯이 상하 좌우 방향으로 배열된 다수 열 배열을 포함하며, 적어도 하나의 열의 다수 개의 슬롯은 최상부의 슬롯과 최하부의 슬롯을 연결하는 일직선상에 그 중 일부가 걸치지 않게 배치될 수 있다. 제2 슬롯 방사부 및 제3 슬롯 방사부는 적어도 하나의 열이 지그재그 배열될 수 있다.
제2 슬롯 방사부 및 제3 슬롯 방사부는 다수 개의 슬롯이 상하 좌우 방향으로 배열된 다수 열 배열을 포함하며, 다수 열에서 최외각의 열의 최상부의 슬롯과 최외각의 열의 내측의 열의 최상부의 슬롯은 서로 좌우 방향으로 어긋나게 배치될 수 있다. 최외각의 열의 최상부의 슬롯은 최외각의 열의 내측의 열의 최상부의 슬롯에 비해 상대적으로 하부의 위치에 배치되고, 최외각의 열에서 최외각의 열의 내측의 열로 갈수록 각 열의 최상부의 슬롯이 상대적으로 상부측에 배치될 수 있다. 최외각의 열과 최외각의 열의 내측의 열은 슬롯의 개수가 동일할 수 있다.
슬롯 수신부는 안테나 본체의 전면의 하부 중앙에 위치하고, 다수 개의 슬롯이 상하 좌우 방향으로 배열된 다수 열 배열을 포함하며, 각 열의 슬롯은 일직선상에 배치될 수 있다.
수신 포트의 개수가 송신 포트의 개수에 비해 많을 수 있다.
안테나는 제1 플레이트와 제2 플레이트를 포함하고, 다수 개의 도파관은 제1 플레이트와 제2 플레이트를 조립하여 형성될 수 있다. 이때, 도파관은 제1 슬롯 방사부 내지 제3 슬롯 방사부 및 슬롯 수신부와 각각 연통되게 제1 플레이트의 후면에 형성되는 다수 개의 슬롯홈부, 송신 포트 및 수신 포트와 각각 연통되게 제2 플레이트의 전면에 형성되는 다수 개의 요입홈부가 결합하여 형성되는 직선 통로일 수 있다.
제2 슬롯 방사부에서 요입홈부의 일측에 형성되는 하나의 슬롯인 송신 포트가 요입홈부와 슬롯홈부에 의해 형성되는 도파관을 따라가면서 슬롯홈부에 길이방향을 따라 형성되는 다수 개의 슬롯인 제2 슬롯 방사부와 연결될 수 있다.
제2 슬롯 방사부에 대응되는 슬롯홈부들의 하부는 수평방향으로 동일선상에 배치하여 송신 포트를 포함하는 가로 방향의 요입홈부와 대응될 수 있다. 슬롯 수신부에서 요입홈부의 중간에 형성되는 하나의 슬롯인 수신 포트가 요입홈부와 슬롯홈부의 결합에 의해 형성되는 도파관을 통해 슬롯홈부의 길이방향을 따라 형성되는 다수 개의 슬롯인 슬롯 수신부와 연결될 수 있다. 슬롯홈부는 요입홈부에 형성된 슬롯과 마주하는 위치에 전파의 이동을 안내하기 위한 경사벽부가 형성될 수 있다.
본 발명은 슬롯 방사부를 2종류로 구성하여 장거리 및 단거리의 물체를 효과적으로 검출할 수 있으며, 공기 도파관을 적용하여 성능은 높이고 손실은 최소화하는 특성을 가지는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 슬롯 방사부에 다수 개의 슬롯의 다수 열 배열, 각 열의 지그재그 배열 등을 적용하여 안테나의 이득을 높이고 큰 지향성을 얻을 수 있으면서도 소형화가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 사출물의 표면에 금속을 코팅한 두 플레이트를 결합하여 슬롯과 슬롯을 연결하는 도파관 구조의 레이더 안테나를 제작하므로 조립이 용이하며 낮은 단가로 생산성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
따라서 본 발명은 차량에 적용되어 장거리 및 단거리 물체를 효과적으로 검출할 수 있음은 물론 자율주행자동차의 충돌방지 레이더 고도화에 기여할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 레이더 안테나의 전면을 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 레이어 안테나를 후면을 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 레이더 안테나를 전면에서 보인 투시도.
도 4는 도 3의 A-A 단면도.
도 5는 도 3의 B-B 단면도.
도 6는 도 3의 C-C 단면도.
도 7는 본 발명의 실시예에 의한 제1 플레이트의 전면을 보인 도면.
도 8는 본 발명의 실시예에 의한 제1 플레이트의 후면을 보인 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 제2 플레이트의 전면을 보인 도면.
도 10는 본 발명의 실시예에 의한 제2 플레이트의 후면을 보인 도면.
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 제1 플레이트의 전면의 슬롯 방사부와 후면의 슬롯홈부를 보인 도면.
도 12은 본 발명의 실시예가 적용된 레이돔 일체형 레이더 패키지를 보인 도면.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바에 의하면, 본 발명의 레이더 안테나(10)는 안테나 본체(100), 슬롯 방사부(111, 113, 114), 슬롯 수신부(115), 송신 포트(121, 123, 124), 수신 포트(125) 및 도파관(130)을 포함한다.
이하 본 발명의 일 실시예에서는 이해를 돕기 위해 슬롯 방사부(111, 113, 114)와 슬롯 수신부(115)가 형성된 면을 전면(front side)으로 기재하고, 송신 포트(121, 123, 124)와 수신 포트(125)가 형성된 면을 후면(rear side)으로 기재하였다.
안테나 본체(100)는 레이더 안테나(10)의 외관을 형성하며 소정의 두께를 갖는 평판 형상으로 형성된다. 안테나 본체(100)의 전면에 슬롯 방사부(111, 113, 114)와 슬롯 수신부(115)가 형성되고, 안테나 본체(100)의 후면에 송신 포트(121, 123, 124)와 수신 포트(125)가 형성된다.
슬롯 방사부(111, 113, 114)는 전파를 방사하고, 슬롯 수신부(115)는 슬롯 방사부(111, 113, 114)에서 방사된 전파가 물체에 부딪혀 반사되는 전파를 수신한다. 슬롯 방사부(111, 113, 114)는 전파를 송신하는 슬롯(slot)들이며, 슬롯 수신부(115)는 전파를 수신하는 슬롯(slot)들이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 슬롯 방사부(111, 113, 114)는 제1 슬롯 방사부(111)와 제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)의 2종류로 되고, 슬롯 수신부(115)는 1종류로 된다.
제1 슬롯 방사부(111)는 제1 검출범위로 전파를 방사하고, 제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)는 제1 검출범위에 비해 폭이 넓고 거리가 긴 제2 검출범위로 전파를 방사한다. 제1 검출범위는 설정거리 이하의 단거리이고 제2 검출범위는 설정거리 이상의 장거리이다. 예를들어, 제1 검출범위는 100m 이하이고, 제2 검출범위는 100m 이상일 수 있다.
제1 슬롯 방사부(111)는 작은 지향각으로 단거리 레이더(Tx SSR, short range radar) 전파를 방사하고, 제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)는 상대적으로 큰 지향각으로 장거리 레이더(Tx LLR, long range radar) 전파를 방사한다.
제1 슬롯 방사부(111)는 작은 지향각으로 전파를 방사하기 위해 안테나 본체(100)의 전면의 상부 중앙에 위치되고, 제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)는 상대적으로 큰 지향각으로 전파를 방사하기 위해 제1 슬롯 방사부(111)의 양측으로 배치된다.
도 2에 도시된 송신 포트(121, 123, 124)에서 도 1에 도시된 제1 슬롯 방사부(111)로 전달되는 전파와 제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)로 전달되는 전파는 동일하다. 그러나, 제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)의 좌우 방향성으로 인해 신호가 분할되므로 제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)를 통해 방사되는 전파가 제1 슬롯 방사부(111)를 통해 방사되는 전파에 비해 큰 지향각을 갖는다.
제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)와 제1 슬롯 방사부(111)는 다수 개의 슬롯으로 형성된다. 제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)의 슬롯의 개수는 제1 슬롯 방사부(111)의 슬롯의 개수에 비해 개수가 많다. 이는 보다 넓은 대역폭으로 검출범위를 넓혀 안테나의 성능을 높이기 위함이다.
슬롯 수신부(115)는 안테나 본체(100)의 전면의 하부 중앙에 위치한다.
슬롯 수신부(115)는 다수 개의 슬롯이 다수 열 배열로 형성된다. 바람직하게는, 슬롯 수신부(115)는 다수 개의 슬롯이 상하 방향 및 좌우 방향으로 배열된 다수 열 배열로 형성된다.
도 2에 도시된 바에 의하면, 송신 포트(121, 123, 124)와 수신 포트(125)는 안테나 본체(100)의 후면에 형성된다. 레이더 안테나(10)의 후면에 레이더 안테나(10)를 통해 외부로 전파를 송신하고 레이더 안테나(10)로 수신되는 전파를 신호처리하기 위한 기판(20)이 배치된다.
송신 포트(121, 123, 124)는 기판(20)의 송신 단자(21, 23, 24)와 연결되고 수신 포트(125)는 기판(20)의 수신 단자(25)와 연결된다. 기판(20)은 송신 단자(21, 23, 24)와 수신 단자(25)가 분리 위치된 기판이다(도 12 참조).
수신 포트(125)의 개수가 송신 포트(121, 123, 124)의 개수에 비해 많다. 실시예에서, 수신 포트(125)는 4 포트이고 송신 포트는 3 포트이다. 수신 성능 최적화를 위해 수신 포트(125)의 개수가 송신 포트(121, 123, 124)의 개수에 비해 상대적으로 많은 것이 바람직하다.
송신 포트(121, 123, 124)는 보다 넓은 범위로 전파를 방사할 수 있도록 송신 포트 간 간격이 넓고, 수신 포트(125)는 전파의 수신 성능을 최적화하기 위해 수신 포트 간 간격이 상대적으로 좁은 것이 바람직하다.
실시예에서, 송신 포트(121, 123, 124)는 제1 슬롯 방사부(111)와 연결되는 중앙의 송신 포트(121)와 중앙의 송신 포트(121)의 양측으로 배치되어 도면상 좌측 제2 슬롯 방사부(113) 및 우측 제3 슬롯 방사부(114)와 각각 연결되는 좌측의 송신 포트(123)와 우측의 송신 포트(124)를 포함한다. 수신 포트(125)는 슬롯 수신부(115)를 형성하는 슬롯들의 배열에서 열의 개수에 대응되는 개수로 형성된다.
실시예에서, 수신 포트(125)는 4열로 배열된 슬롯 수신부(115)에 각각 대응되게 4개의 수신 포트(125)가 형성된다.
도 3에 도시된 바에 의하면, 안테나 본체(100)는 제1 내지 제3 슬롯 방사부(111, 113, 114) 및 슬롯 수신부(115)가 형성되는 제1 플레이트(110)와, 송신 포트(121, 123, 124) 및 수신 포트(125)가 형성되는 제2 플레이트(120)를 조립하여 도파관(130)을 형성한다.
제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)는 사출물로 제작되고 표면이 금속으로 코팅된다. 사출물로 제작된 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)를 조립하여 도파관(130)을 형성하면 다층 적층 방식으로 안테나를 제조하는 방법 대비 안테나의 조립 작업이 용이하고, 사출로 인해 치수 정확도가 확보되어 편차 발생이 방지되고, 제품 신뢰성이 확보된다.
또한, 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)를 사출물로 제작하고 표면을 금속으로 코팅한 후 조립하여 안테나를 형성하면 다층 적층 방식에 비해 안테나의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있다. 전도도가 높은 금속으로 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)를 코팅하는 이유는 전파를 효율적으로 송수신 할 수 있도록 하기 위함이다. 전파는 도파관(130)을 통과하면서 금속에 접촉하여 지향성을 갖게 된다.
제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)는 다양한 재질이 사용 가능하나, 고성능 엔지니어링 플라스틱 중 하나인 폴리에테르이미드(PEI, Polyetherimide)로 이루어지는 것이 바람직하다. 사출물에 코팅되는 금속은 구리, 은, 니켈 중에서 선택된 1종 이상으로 이루어질 수 있다. 폴리에테르이미드는 코팅 금속과 결합 강도가 우수하여 코팅 후 금속이 벗겨지는 문제가 발생하지 않는다.
제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)의 조립은 고정수단(150)을 사용할 수 있다. 고정수단(150)은 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)에 형성된 고정공(141, 142)을 관통하여 체결되는 볼트와 너트일 수 있다(도 1 및 도 2 참조).
도파관(130)은 금속이 내주면에 코팅된 빈 관이며 전파를 전송하는 전송선로의 역할을 한다. 도파관(130)은 제1 도파관(130a), 제2 도파관(130b) 및 제3 도파관(130c)을 포함한다.
도파관(130)은 송신 포트(121, 123, 124)와 슬롯 방사부(111, 113, 114)를 연결하고 수신 포트(125)와 슬롯 수신부(115)를 각각 연결하는 다수 개의 직선 통로이다. 구체적으로, 도파관(130)은 송신 포트(121, 123, 124) 및 수신 포트(125)에 해당하는 하나의 슬롯을 슬롯 방사부(111, 113, 114) 및 슬롯 수신부(115)에 해당하는 다수 개의 슬롯과 연결하는 직선 통로로 된다.
즉, 도 12에 도시된 송신 단자(21, 23, 24)에서 송신 포트(121, 123, 124)로 송신한 전파를 도파관(130)을 통해 슬롯 방사부(111, 113, 114)로 전달하며, 슬롯 수신부(115)에 수신된 전파가 도파관(130)을 통해 수신 포트(125)로 전달된다.
도 4에 도시된 바에 의하면, 제1 플레이트(110)에 형성된 제1 슬롯 방사부(111)의 후면에는 슬롯들의 각 열에 대응되게 제1 도파관(130a)이 구비되고, 제2 플레이트(120)의 각 열에 대응되는 제1 도파관(130a)에는 하나의 슬롯으로 되는 송신 포트(121)가 연결된다. 한편, 제1 도파관(130a) 하부의 송신 포트(121)와 마주보는 위치에는 전파의 이동을 안내하는 경사벽부(110a)가 형성된다.
이러한, 레이더 안테나에서, 송신 전파는 제1 도파관(130a)의 하부의 일측 슬롯인 송신 포트(121)를 통해 경사벽부(110a)를 지나 제1 도파관(130a)으로 유입되고, 제1 도파관(130a)을 따라 이동한 송신 전파는 제1 도파관(130a)의 전면을 향해 관통 형성되며, 1열로 배열된 다수 개의 슬롯인 제1 슬롯 방사부(111)를 통해서 외부로 방사된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 송신 전파는 제1 플레이트(110)의 후면에 형성된 제2 도파관(130b)의 하부의 일측 슬롯인 송신 포트(123) 통해 제2 도파관(130b)으로 유입되고, 유입된 송신 전파는 제2 도파관(130b)을 따라 이동하면서 제2 도파관(130b)의 전면에 배열된 다수 개의 슬롯인 제2 슬롯 방사부(113)를 통해 외부로 방사된다. 한편, 도시하지는 않았으나, 제3 슬롯 방사부(114)는 제2 슬롯 방사부(113)와 대칭구조로 형성될 수 있다.
도 6에 도시된 바에 의하면, 레이더 안테나에서, 수신 전파는 제3 도파관(130c)의 전면에 배열된 다수 개의 슬롯인 슬롯 수신부(115)를 통해 제3 도파관(130c)로 유입되고, 제3 도파관(130c)의 하부 중간에 형성된 하나의 슬롯인 수신 포트(125)로 유입되어 수신된다.
송신 전파가 제1 및 제2 도파관(130a, 130b)으로 유입되기 위한 송신 포트(121, 123)가 되는 슬롯은 제1 및 제2 도파관(130a, 130b)의 하부 일측에 배치되고, 제3 도파관(130c)으로 유입된 수신 전파가 수신되는 수신 포트(125)가 되는 슬롯은 제3 도파관(130c)의 하부 중간에 배치된다.
송신 전파의 경우, 제1 및 제2 도파관(130a, 130b)의 하부 일측으로 유입되고 제1 및 제2 도파관(130a, 130b)을 따라가면서 제1 및 제2 도파관(130a, 130b)의 전면에 형성된 다수 개의 슬롯들로 형성된 제1, 제2 및 제3 방사부(111, 113, 114)를 통해 방사되는 구조로 설계하는 것이 방사 효율을 높이고, 전파 방사시 인근 전파들과 위상이 합쳐지면서 이득이 높아진다. 반면, 수신 전파의 경우, 제3 도파관(130c)으로 유입된 전파가 제3 도파관(130c)의 후면 중간의 슬롯으로 유입되는 것이 수신 성능 최적화를 위해 효율적이다.
만약, 도 6의 구조에서 전파를 수신하는 것이 아니라 송신을 하면, 전파가 도파관을 따라 이동하지 않고 직진해서 방출되므로 안테나의 이득이 낮아진다.
이하, 안테나 본체를 형성하는 제1 플레이트와 제2 플레이트에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 7 및 도 8에 도시된 바에 의하면, 제1 플레이트(110)는 평판형으로 형성된다. 제1 플레이트(110)는 제1 슬롯 방사부(111), 제2 슬롯 방사부(113), 제3 슬롯 방사부(114) 및 슬롯 수신부(115)가 형성된다.
제1 슬롯 방사부(111)는 동일 평면 상에서 다수 개의 슬롯이 도면상 상하 방향으로 배열된 1열 배열을 포함한다. 바람직하게는, 제1 슬롯 방사부(111)는 동일 평면 상에서 다수 개의 슬롯이 상하 방향으로 배열된 1열 배열로 형성되며, 다수 개의 슬롯은 최상부의 슬롯(111a)과 최하부의 슬롯(111b)을 연결하는 일직선상에 그 중 일부가 걸치지 않게 배치된다.
더 바람직하게는, 제1 슬롯 방사부(111)는 다수 개의 슬롯이 상하 방향으로 서로 간격을 두고 연속하여 지그재그 배열로 형성된다.
제1 슬롯 방사부(111)가 1열 배열로 형성되는 것은 작은 지향각을 형성하기 위한 것이다. 작은 지향각은 단거리의 물체 검출을 위한 것이다. 또한, 제1 슬롯 방사부(111)가 지그재그 배열로 형성되는 것은 슬롯 간 간격을 일정하게 유지하면서 일자 배열 대비 안테나의 길이는 줄일 수 있도록 하기 위한 것이다.
제2 슬롯 방사부(113)와 제3 슬롯 방사부(114)는 제1 슬롯 방사부(111)의 양측으로 소정 간격을 두고 배치된다. 제2 슬롯 방사부(113)와 제3 슬롯 방사부(114)는 제1 슬롯 방사부(111)를 사이에 두고 대칭으로 배치될 수 있다. 제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)는 제1 슬롯 방사부(111)에서 방사되는 전파의 빔패턴이 합쳐져 지향성이 낮아질 수 있다.
제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)는 다수 개의 슬롯이 상하 방향 및 좌우 방향으로 배열된 다수 열의 배열을 포함한다. 바람직하게는, 제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)는 동일 평면 상에 다수 개의 슬롯이 상하 방향 및 좌우 방향으로 배열된 다수 열로 형성된다.
예컨데, 제2 슬롯 방사부(113)는 적어도 하나의 열의 최상부의 슬롯(113a)과 최하부의 슬롯(113b)을 연결하는 일직선상에 그 중 일부가 걸치치 않게 배치된다.
더 바람직하게는, 제2 슬롯 방사부(113)는 적어도 하나의 열을 형성하는 다수 개의 슬롯이 상하 방향으로 서로 간격을 두고 연속하여 지그재그 배열로 형성된다.
제2 슬롯 방사부(113)를 형성하는 다수 개의 슬롯을 다수 열로 배열하는 것은 안테나 이득을 위한 슬롯의 개수를 최적화하기 위한 것이다. 더 나아가, 높은 이득과 큰 지향성을 얻기 위하여 다수 열 배열, 각 열의 지그재그 배열의 제2 슬롯 방사부(113)를 형성한다. 한편, 제3 슬롯 방사부(114) 역시 제2 슬롯 방사부(113)와 동일하다.
제1 슬롯 방사부(111)와 제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)를 형성하는 슬롯들을 상하 좌우 방향으로 적당한 간격으로 동일 평면상에 배치하면 이득이 증대하여 매우 예민한 지향 특성을 얻을 수 있다. 더욱이 제1 슬롯 방사부(111)와 제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)를 형성하는 슬롯들을 지그재그 배열 형성하면 이득을 높이면서 안테나 길이를 단축할 수 있다.
예컨데, 제2 슬롯 방사부(113)는 다수 열의 슬롯에서 최외각의 열의 최상부의 슬롯(113a)과 최외각의 열의 내측의 최상부의 슬롯(113a', 113a'')이 서로 좌우 방향으로 어긋나게 배치된다. 바람직하게는 제2 슬롯 방사부(113)는 최외각의 열에서 최외각의 열의 내측의 열로 갈수록 각 열의 최상부의 슬롯(113a, 113a', 113a'')이 상대적으로 상부측에 배치된다.
더 바람직하게는, 제2 슬롯 방사부(113)는 중간 열에서 최외각 열로 갈수록 높이가 점차 낮아져 대략 ∧ 모양을 갖는 갖는다. 구체적으로, 제2 슬롯 방사부(113)는 중간 열은 높고 최외각 열로 갈수록 높이가 점점 낮아지는 배열을 갖는다. 이는 위상을 고려한 각 열의 위치 조절을 통해 이득을 높이기 위함이다.
제2 슬롯 방사부(113)는 각 열의 위치 조절을 통해 슬롯들이 서로 어긋나 있기 때문에, 전파가 슬롯들로 방사되면서 인근 전파들과 위상이 합쳐져 이득이 높아진다. 안테나의 이득이 높다는 것은 전파 전달을 원하는 특정 방향으로 더욱 강한 전파를 보낼 수 있다는 의미이다.
제2 슬롯 방사부(113)에서 최외각 열과 최외각 열의 내측의 열들은 배치 위치만 차이가 있고 슬롯의 개수는 동일한 것이 바람직하다.
한편, 제3 슬롯 방사부(114)는 앞서 설명한 제2 슬롯 방사부(113)와 제1 슬롯 방사부(111)를 기준으로 대칭이 되도록 배치될 수 있으며, 구조도 동일하게 형성할 수 있다.
슬롯 수신부(115)는 제1 플레이트(110)의 하부 중앙에 배치된다.
슬롯 수신부(115)는 다수 개의 슬롯이 상하 방향 및 좌우 방향으로 배열된 다수 열 배열로 형성된다. 슬롯 수신부(115)의 각 열은 일직선상에 배치된다. 슬롯 수신부(115)의 슬롯 개수 및 슬롯 배치 형상은 전파 수신 성능 최적화를 위한 것이다.
도 8에 도시된 바에 의하면, 제1 플레이트(110)는 후면에 다수 개의 슬롯홈부(130a-1, 130b-1, 130c-1)가 형성된다. 슬롯홈부(130a-1, 130b-1, 130c-1)는 제2 플레이트(120)의 전면에 형성된 요입홈부(130b-2, 130c-2)와 결합하여 도파관(130)을 형성한다. 각 슬롯홈부(130a-1, 130b-1, 130c-1)는 제1 내지 제3 슬롯 방사부(111, 113, 114)와 슬롯 수신부(115)를 형성하는 각 열의 슬롯들과 연통된다. 따라서 제1 플레이트(110)는 후면에서 볼 때, 슬롯홈부(130a-1, 130b-1, 130c-1)에 길이방향을 따라 다수 개의 슬롯이 형성된 구조가 된다.
슬롯홈부(130a-1, 130b-1, 130c-1)는 각 열의 슬롯을 포함할 수 있는 길이로 형성되고 단면이 오목한 형상을 갖는다. 슬롯홈부(130a-1, 130b-1, 130c-1)의 가장자리는 라운드진 형상 또는 경사벽부를 가져 전파의 이동이 용이하고 편파 손실이 적도록 한다.
제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)는 각 열을 상하 방향으로 지그재그 배열하여도 최외각의 열과 최외각의 내측의 열의 열간 슬롯의 간격(a)이 균일하여 사이드 로브를 개선한다. 사이드 로브의 개선은 주빔 패턴을 강한 빔 패턴으로 만들어 지향성을 높인다. 지향성이 높음은 특정한 방향으로 더욱 강한 전파를 송신할 수 있음을 의미한다.
사이드 로브(side lobe)는 수평방향 슬롯 중 주빔(main beam) 이외의 방향으로 방사되는 것을 의미한다. 슬롯 배열 안테나에서 전파 방사시 원래 의도했던 제일 큰 빔 패턴이 주빔(main beam)이고, 그 외 작게 생기는 패턴을 사이드 로브라 한다. 주빔과 사이드 로브가 적절하게 조화되어야 주빔 패턴이 샤프해지고 강한 빔 패턴을 만들 수 있다.
도파관 오프셋(offset)(편차)에 따라 사이드 로브 성능 영향을 최적화하기 위해 제2 슬롯 방사부(113)의 최외각의 열의 최하부 슬롯은 간격(b) 및 열과 열 사이의 간격(a) 등은 최적화된 일정한 간격인 것이 바람직하다.
제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)에 대응되는 슬롯홈부(130b-1)들의 하부는 수평방향으로 동일선상에 배치하여 송신 포트(1)를 포함하는 요입홈부(130b-2)와 대응되게 한다. 그에 따라 송신 포트(123, 124)로 유입된 전파가 요입홈부(130b-2)를 통해 각 열의 슬롯홈부(130b-1)로 분할되면서 이동하여 각 열의 슬롯들을 통해 외부로 방사될 수 있다.
슬롯 수신부(115)는 제1 플레이트(110)의 하부 중앙에 위치한다. 슬롯 수신부(115)는 다수 개가 다열 일자 배열 패턴으로 형성된다. 슬롯 수신부(115)는 전파 수신 성능 최적화를 위해 다열 일자 배열 패턴으로 형성된다. 슬롯 수신부(115)는 필요에 따라 지그재그 배열로 형성할 수도 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 바에 의하면, 제2 플레이트(120)는 제1 플레이트(110)에 대응되는 평판형으로 형성된다. 제2 플레이트(120)는 송신 포트(121, 123, 124)와 수신 포트(125)가 형성된다.
중앙의 송신 포트(121)의 양측에 위치되는 송신 포트(123, 124)에 대응하는 제2 플레이트(120)의 전면에는 좌우 방향의 요입홈부(130b-2)가 형성된다. 요입홈부(130b-2)는 다수 개의 슬롯홈부(130b-1)에 전파를 전송할 수 있도록 제2 슬롯 방사부(113, 114)에 대응되는 슬롯홈부(130b-1)들의 하부를 포함하는 길이로 형성된다. 송신 포트(123, 124)는 전파 확산이 용이하도록 각 요입홈부(130b-2)의 중앙에 형성된다. 송신 포트(123, 124)는 슬롯홈부(130b-1)들에 대해서는 슬롯홈부(130b-1)들의 일측 즉, 하부에 위치하게 된다.
그에 따라 송신 포트(123, 124)를 통해 요입홈부(130b-2)로 유입되는 전파는 요입홈부(130b-2)를 따라 좌우 방향으로 이동하여 각 슬롯홈부(130b-1)의 하부로 유입되고, 각 슬롯홈부(130b-1)의 하부로 유입된 전파는 슬롯홈부(130b-1)를 따라 상부로 이동하면서 슬롯홈부(130b-1)에 형성된 다수 개의 슬롯들을 통해 외부로 방사된다.
제1 슬롯 방사부(111)는 1열 배열이므로 중앙의 송신 포트(121)에 대응하는 제2 플레이트(120)의 전면에는 요입홈부가 형성되지 않는다.
수신 포트(125)에 대응되는 제2 플레이트(120)의 전면에는 요입홈부(130c-2)가 형성된다. 요입홈부(130c-2)는 수신 포트(125)의 개수에 대응되는 개수로 형성되며 상하 방향으로 형성된다.
요입홈부(130b-2)는 제1 플레이트(110)에 형성된 다수 개의 슬롯홈부(130c-1)와 결합하여 도파관(130)을 형성한다. 각 수신 포트(125)는 각 요입홈부(130b-2)의 중간에 형성하여 수신 성능을 최적화한다.
이와 같이, 도파관(130)은 슬롯 방사부(111, 113, 114) 및 슬롯 수신부(115)와 각각 연통되게 제1 플레이트(110)의 후면에 형성되는 다수 개의 슬롯홈부(130a-1, 130b-1, 130c-1)와 송신 포트(121, 123, 124) 및 수신 포트(125)와 각각 연통되게 제2 플레이트(120)의 전면에 형성되는 다수 개의 요입홈부(130b-2, 130c-2)가 각각 결합하여 형성된다.
그에 따라 전파를 송신하는 방사부는 요입홈부(130b-2)의 일측에 형성되는 하나의 슬롯이 요입홈부(130b-2)와 슬롯홈부(130b-1)의 결합에 의해 형성되는 T형상 직선 통로인 제2 도파관(130b)을 따라가면서 슬롯홈부(130b-1)에 길이방향을 따라 형성되는 다수 개의 슬롯과 연결되는 구조를 갖는다.
전파를 수신하는 수신부는 요입홈부(130c-2)의 중간에 형성되는 하나의 슬롯이 요입홈부(130c-2)와 슬롯홈부(130c-1)의 결합에 의해 형성되는 일자형 직선 통로인 제3 도파관(130c)의 슬롯홈부(130c-1)에 길이방향을 따라 형성되는 다수 개의 슬롯과 연결되는 구조를 갖는다.
제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)를 조립시, 제1 플레이트(110)의 슬롯홈부(130a-1, 130b-1, 130c-1)와 제2 플레이트(120)의 요입홈부(130b-2, 130c-2)가 결합되어 형성되는 도파관(130)은 속이 빈 반원형 단면으로 형성될 수 있다. 파장이 짧은 고주파는 금속관을 통해 전파를 전송하면 손실이 최소화된다.
구체적으로, 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)를 조립시, 제2 및 제3 슬롯 방사부(113, 114)에 대응되는 제1 플레이트(110)의 슬롯홈부(130b-1)는 제2 플레이트(120)의 전면에 의해 차폐되되, 슬롯홈부(130b-1)의 하부는 제2 플레이트(120)의 요입홈부(130b-2)와 결합되면서 연통된다.
또한, 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)를 조립시, 제1 슬롯 방사부(111)에 대응되는 슬롯홈부(130a-1)는 제2 플레이트(120)의 전면에 의해 차폐되고 송신 포트(121)만 슬롯홈부(130a-1)와 연통된다.
또한, 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)를 조립시, 슬롯 수신부(115)는 제2 플레이트(120)의 전면에 대응되게 형성되는 요입홈부(130c-2)와 결합되어 차폐된다.
도 11에 도시된 바에 의하면, 슬롯 방사부(113)의 슬롯 간 상하 간격(c)과 이웃하는 슬롯 간 좌우 간격(b)은 규칙적이며 일정한 간격을 갖는다.
상술한 레이더 안테나는 차량용 안테나에 적합한 평판형 도파관 슬롯 배열 안테나이며, 슬롯의 크기나 개수, 모양, 거리 등 다양한 변수를 조절하여 배열 안테나처럼 여러가지 특성을 만들어 낼 수 있다.
또한 공기 도파관을 적용하여 높은 주파수에서도 손실이 적은 고이득 안테나를 제공한다.
또한 플라스틱 사출물에 금속 도금하여 제작한 안테나이므로 차폐 효과와 방열 효과를 갖는다.
도 12에 도시된 바에 의하면, 레이더 안테나(10)는 후면에 기판(20)이 배치되고 후면 레이돔(50)의 안착홈(51)에 안착된 상태에서 그 상부에 전면 레이돔(40)을 결합하여 레이돔 일체형 안테나 패키지로 제조할 수 있다.
전면 및 후면 레이돔(40,50)은 레이더 안테나(10)를 부식으로부터 보호하여 안정적으로 운영하기 위한 것이다. 전면 및 후면 레이돔(40,50)은 전파가 잘 통과하도록 산란이 적은 재질로 형성되며, 플라스틱 사출로 형성될 수 있다.
레이더 안테나(10)의 송신 포트(121, 123, 124)는 기판(20)의 송신 단자(21, 23, 24)와 연결되어 전파를 송신할 수 있고, 수신 포트(125)는 기판(20)의 수신 단자(25)와 연결되어 반사되는 전파를 수신할 수 있다. 기판(20)은 송신 단자(21, 23, 24)와 수신 단자(25)가 분리 위치된 기판(20)이다.
상술한 레이더 안테나(10)는 차량용 안테나에 적합한 평판형 도파관 슬롯 배열 안테나이며, 슬롯의 크기나 개수, 모양, 거리 등 다양한 변수를 조절하여 배열 안테나처럼 여러가지 특성을 만들어 낼 수 있다.
본 발명의 레이더 안테나의 노화 특성을 측정하였다.
제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)를 폴리 에테르 이미드로 사출하여 제작하고 사출물의 표면을 구리, 은, 니켈로 각각 코팅하여 사출물과 금속의 결합 강도를 측정하였다.
노화 시험 방법 및 조건은 열 사이클 테스트를 -50℃를 150℃에서 반복하면서 100 사이클 수행하였고, 150℃에서 1000시간 고온 보관하였으며, 온도 습도 시험은 85℃, 85% RH, 1000시간 유지하였다.
노화 시험 결과 사출물의 표면에 구리, 은, 니켈을 코팅한 모든 경우에 코팅 금속의 벗겨짐이 없었다.
이를 통해, 사출물의 표면에 금속을 코팅한 두 플레이트를 결합하여 슬롯과 슬롯을 연결하는 도파관 구조의 레이더 안테나를 제작하는 것이 가능함을 확인할 수 있었다.
상술한 레이더 안테나는 사출 성형을 통해 정확한 치수의 도파관을 갖는 레이더 안테나를 제작할 수 있으며, 무게를 감소시킬 수 있고 조립의 편의성이 확보되며 생산성이 확보되는 이점을 기대할 수 있다.
더욱이, 레이더 안테나는 슬롯 방사부와 슬롯 수신부를 형성하는 슬롯의 크기, 간격, 모양을 정밀하게 제작할 수 있고, 슬롯을 지그재그로 배치함에 따라 안테나의 크기를 소형화할 수 있으며, 다수 개의 슬롯의 다수 열 배열을 통해 이득을 높일 수 있다.
특히, 레이더 안테나는 슬롯 방사부를 2종류로 구성하여 장거리 및 단거리의 물체를 효과적으로 검출할 수 있으므로, 자율주행자동차의 충돌방지 레이더 고도화에 기여할 수 있다.
본 발명은 도면과 명세서에 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명은 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 권리범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Claims (20)
- 안테나 본체;상기 안테나 본체의 일면에 형성되는 슬롯 방사부와 슬롯 수신부;상기 안테나 본체의 타면에 형성되는 송신 포트와 수신 포트; 및상기 안테나 본체의 내부에 형성되어 상기 슬롯 방사부를 상기 송신 포트와 연결하고 상기 슬롯 수신부를 상기 수신 포트와 연결하는 다수 개의 도파관을 포함하고,상기 슬롯 방사부는제1 검출범위로 전파를 방사하는 제1 슬롯 방사부와 상기 제1 검출범위에 비해 폭이 넓고 거리가 긴 제2 검출범위로 전파를 방사하는 제2 슬롯 방사부 및 제3 슬롯 방사부를 포함하는 레이더 안테나.
- 제1항에 있어서,상기 제2 슬롯 방사부와 제3 슬롯 방사부는 상기 제1 슬롯 방사부의 양측으로 배치되는 레이더 안테나.
- 제1항에 있어서,상기 제1 슬롯 방사부 내지 상기 제3 슬롯 방사부는 다수 개의 슬롯을 포함하고,상기 제2 슬롯 방사부 및 상기 제3 슬롯 방사부의 슬롯의 개수는 상기 제1 슬롯 방사부의 슬롯의 개수에 비해 개수가 많은 레이더 안테나.
- 제1항에 있어서,상기 제1 슬롯 방사부는 다수 개의 슬롯이 상하 방향으로 배열된 1열 배열을 포함하고,상기 1열 배열의 다수 개의 슬롯은 최상부의 슬롯과 최하부의 슬롯을 연결하는 일직선상에 그 중 일부가 걸치지 않게 배치되는 레이더 안테나.
- 제1항에 있어서,상기 제1 슬롯 방사부는 다수 개의 슬롯이 상하 방향으로 서로 간격을 두고 연속하여 지그재그 배열되어 있는 레이더 안테나.
- 제1항에 있어서,상기 제2 슬롯 방사부 및 제3 슬롯 방사부는 다수 개의 슬롯이 상하 좌우 방향으로 배열된 다수 열 배열을 포함하며,적어도 하나의 열의 다수 개의 슬롯은 최상부의 슬롯과 최하부의 슬롯을 연결하는 일직선상에 그 중 일부가 걸치지 않게 배치되는 레이더 안테나.
- 제6항에 있어서,상기 제2 슬롯 방사부 및 제3 슬롯 방사부는 적어도 하나의 열이 지그재그 배열되어 있는 레이더 안테나.
- 제1항에 있어서,상기 제2 슬롯 방사부 및 제3 슬롯 방사부는 다수 개의 슬롯이 상하 좌우 방향으로 배열된 다수 열 배열을 포함하며,상기 다수 열에서 최외각의 열의 최상부의 슬롯과 상기 최외각의 열의 내측의 열의 최상부의 슬롯은 서로 좌우 방향으로 어긋나게 배치되어 있는 레이더 안테나.
- 제8항에 있어서,상기 최외각의 열의 최상부의 슬롯은 상기 최외각의 열의 내측의 열의 최상부의 슬롯에 비해 상대적으로 하부의 위치에 배치되는 레이더 안테나.
- 제8항에 있어서,상기 최외각의 열에서 상기 최외각의 열의 내측의 열로 갈수록 각 열의 최상부의 슬롯이 상대적으로 상부측에 배치되는 레이더 안테나.
- 제8항에 있어서,상기 최외각의 열과 상기 최외각의 열의 내측의 열은 슬롯의 개수가 동일한 레이더 안테나.
- 제1항에 있어서,상기 슬롯 수신부는 상기 안테나 본체의 전면의 하부 중앙에 위치하는 레이더 안테나.
- 제1항에 있어서,상기 슬롯 수신부는 다수 개의 슬롯이 상하 좌우 방향으로 배열된 다수 열 배열을 포함하며,각 열의 슬롯은 일직선상에 배치되는 레이더 안테나.
- 제1항에 있어서,상기 수신 포트의 개수가 상기 송신 포트의 개수에 비해 많은 레이더 안테나.
- 제1항에 있어서,상기 안테나는 제1 플레이트와 제2 플레이트를 포함하고,상기 다수 개의 도파관은 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트를 조립하여 형성된 레이더 안테나.
- 제15항에 있어서,상기 도파관은 상기 제1 슬롯 방사부 내지 상기 제3 슬롯 방사부 및 상기 슬롯 수신부와 각각 연통되게 상기 제1 플레이트의 후면에 형성되는 다수 개의 슬롯홈부, 상기 송신 포트 및 상기 수신 포트와 각각 연통되게 상기 제2 플레이트의 전면에 형성되는 다수 개의 요입홈부가 결합하여 형성되는 직선 통로인 레이더 안테나.
- 제16항에 있어서,상기 제2 슬롯 방사부에서,상기 요입홈부의 일측에 형성되는 하나의 슬롯인 송신 포트가 상기 요입홈부와 상기 슬롯홈부에 의해 형성되는 상기 도파관을 따라가면서 상기 슬롯홈부에 길이방향을 따라 형성되는 다수 개의 슬롯인 상기 제2 슬롯 방사부와 연결되는 레이더 안테나.
- 제16항에 있어서,상기 제2 슬롯 방사부에 대응되는 슬롯홈부들의 하부는 수평방향으로 동일선상에 배치하여 송신 포트를 포함하는 가로 방향의 요입홈부와 대응되게 한 레이더 안테나.
- 제16항에 있어서,상기 슬롯 수신부에서,상기 요입홈부의 중간에 형성되는 하나의 슬롯인 수신 포트가 상기 요입홈부와 상기 슬롯홈부의 결합에 의해 형성되는 상기 도파관을 통해 상기 슬롯홈부의 길이방향을 따라 형성되는 다수 개의 슬롯인 상기 슬롯 수신부와 연결되는 레이더 안테나.
- 제16항에 있어서,상기 슬롯홈부는 상기 요입홈부에 형성된 슬롯과 마주하는 위치에 전파의 이동을 안내하기 위한 경사벽부가 형성되는 레이더 안테나.
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| KR102538363B1 (ko) * | 2021-05-17 | 2023-06-01 | 주식회사 에이치제이웨이브 | 앵글 에러를 개선한 안테나 구조 |
| US12130357B2 (en) * | 2021-12-17 | 2024-10-29 | Magna Electronics, Llc | Antenna slot array configurations and related vehicle sensor signal patterns |
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| KR102653840B1 (ko) * | 2022-12-14 | 2024-04-02 | 주식회사 비트센싱 | 도파관 안테나 및 이를 포함하는 레이더 장치 |
| US12451578B2 (en) | 2022-12-30 | 2025-10-21 | Nxp B.V. | Interposers with millimeter-wave coaxial-to-waveguide transistions |
| US12451579B2 (en) | 2022-12-30 | 2025-10-21 | Nxp B.V. | Interposers with millimeter-wave transitions |
| DE102023119189A1 (de) * | 2023-07-20 | 2025-01-23 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Hohlleiterantennen-sensorbauteil für einen radarsensor |
| KR20250108978A (ko) * | 2024-01-09 | 2025-07-16 | 엘지이노텍 주식회사 | 안테나 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002223115A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-09 | Oki Electric Ind Co Ltd | スロットアレーアンテナ |
| US20090079648A1 (en) * | 2006-02-06 | 2009-03-26 | Mitsubishi Electric Corporation | High frequency module |
| KR20150018697A (ko) * | 2013-08-08 | 2015-02-24 | 주식회사 에스원 | 자체 격리도를 갖는 배열 안테나 |
| JP2017175595A (ja) * | 2016-03-17 | 2017-09-28 | 住友電気工業株式会社 | アンテナおよびレーダ |
| KR20190004120A (ko) * | 2017-07-03 | 2019-01-11 | 엘지이노텍 주식회사 | 레이더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008069358A1 (en) | 2006-12-08 | 2008-06-12 | Idoit Co., Ltd. | Horn array type antenna for dual linear polarization |
| KR102009701B1 (ko) * | 2012-08-23 | 2019-08-12 | 엔티엔 가부시키가이샤 | 도파관 슬롯 안테나 및 이것을 구비하는 무선 장치 |
| KR101461129B1 (ko) * | 2013-12-18 | 2014-11-20 | 엘아이지넥스원 주식회사 | W대역 밀리미터파 탐색기용 금속 도파관 슬롯 어레이, w대역 밀리미터파 탐색기용 안테나 및 상기 어레이를 형성하는 방법 |
| EP3539181B1 (en) * | 2016-11-08 | 2024-05-15 | Robin Radar Facilities BV | A cavity slotted-waveguide antenna array and a method of manufacturing a cavity slotted-waveguide antenna array |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002223115A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-09 | Oki Electric Ind Co Ltd | スロットアレーアンテナ |
| US20090079648A1 (en) * | 2006-02-06 | 2009-03-26 | Mitsubishi Electric Corporation | High frequency module |
| KR20150018697A (ko) * | 2013-08-08 | 2015-02-24 | 주식회사 에스원 | 자체 격리도를 갖는 배열 안테나 |
| JP2017175595A (ja) * | 2016-03-17 | 2017-09-28 | 住友電気工業株式会社 | アンテナおよびレーダ |
| KR20190004120A (ko) * | 2017-07-03 | 2019-01-11 | 엘지이노텍 주식회사 | 레이더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치 |
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