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1、(10)申请公布号 CN 102956969 A (43)申请公布日 2013.03.06 C N 1 0 2 9 5 6 9 6 9 A *CN102956969A* (21)申请号 201110252452.5 (22)申请日 2011.08.30 H01Q 1/42(2006.01) H01Q 1/32(2006.01) (71)申请人启碁科技股份有限公司 地址中国台湾新竹科学园区园区二路20号 (72)发明人吴一正 王义杰 林超群 许政雄 陈毅山 许达伟 (74)专利代理机构北京嘉和天工知识产权代理 事务所(普通合伙) 11269 代理人严慎 (54) 发明名称 车用雷达装置及其天线罩。
2、 (57) 摘要 本发明公开一种车用雷达装置及其天线罩。 该天线罩用于一车用雷达装置,该车用雷达装置 包括一基座及设置于该基座上的一天线,该天线 具有一中心工作频率,该天线罩包括:一主体部, 该主体部具有一介质常数;以及一衔接部,该衔 接部连接该主体部周围,该衔接部能与该基座衔 接使得该主体部遮盖该天线,该主体部沿该天线 的辐射方向的厚度等于对应该中心工作频率在该 介质常数的二分之一波长。藉此,自该天线辐射 的能量能大部分地穿透该主体部,避免信号过度 衰减,解决公知技术中易因保护盖引起信号强度 不足的问题;进一步地,该主体部可选用可挠性、 耐候性材质以增加其物理、化学性质,延长使用寿 命。 (。
3、51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书4页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 5 页 1/2页 2 1.一种天线罩,该天线罩用于一车用雷达装置,该车用雷达装置包括一基座及设置于 该基座上的一天线,该天线具有一中心工作频率,该天线罩包括: 一主体部,该主体部具有一介质常数;以及 一衔接部,该衔接部连接该主体部周围,该衔接部能与该基座衔接使得该主体部遮盖 该天线,该主体部沿该天线的辐射方向的厚度等于对应该中心工作频率在该介质常数的二 分之一波长。 2.如权利要求1所述的天线罩,其中该主体部由一可挠性复合材料制成。 。
4、3.如权利要求2所述的天线罩,其中该可挠性复合材料包括聚对苯二甲酸丁二醇酯及 玻璃纤维。 4.如权利要求3所述的天线罩,其中该玻璃纤维的重量百分比为1030,该可挠 性复合材料其余为该聚对苯二甲酸丁二醇酯。 5.如权利要求2所述的天线罩,其中该可挠性复合材料包括聚对苯二甲酸丁二醇酯、 聚碳酸酯树脂及玻璃纤维。 6.如权利要求5所述的天线罩,其中该玻璃纤维的重量百分比为1030,该聚碳 酸酯树脂的重量百分比为3050,该可挠性复合材料其余为该聚对苯二甲酸丁二醇 酯。 7.如权利要求1所述的天线罩,其中该主体部具有一矩形轮廓、一圆形轮廓、一六边形 轮廓或一多边形轮廓。 8.一种车用雷达装置,该车用。
5、雷达装置包括: 一基座; 一天线,该天线设置于该基座上,该天线具有一中心工作频率;以及 一天线罩,该天线罩包括: 一主体部,该主体部具有一介质常数;以及 一衔接部,该衔接部连接该主体部周围,该衔接部能与该基座衔接使得该主体部遮盖 该天线,该主体部沿该天线的辐射方向的厚度等于对应该中心工作频率在该介质常数的二 分之一波长。 9.如权利要求8所述的车用雷达装置,其中该主体部由一可挠性复合材料制成。 10.如权利要求9所述的车用雷达装置,其中该可挠性复合材料包括聚对苯二甲酸丁 二醇酯及玻璃纤维。 11.如权利要求10所述的车用雷达装置,其中该玻璃纤维的重量百分比为10 30,该可挠性复合材料其余为该。
6、聚对苯二甲酸丁二醇酯。 12.如权利要求9所述的车用雷达装置,其中该可挠性复合材料包括聚对苯二甲酸丁 二醇酯、聚碳酸酯树脂及玻璃纤维。 13.如权利要求12所述的车用雷达装置,其中该玻璃纤维的重量百分比为10 30,该聚碳酸酯树脂的重量百分比为3050,该可挠性复合材料其余为该聚对苯二 甲酸丁二醇酯。 14.如权利要求8所述的车用雷达装置,其中该主体部具有一矩形轮廓、一圆形轮廓、 一六边形轮廓或一多边形轮廓。 15.如权利要求8所述的车用雷达装置,其中该天线是一平板天线,该主体部是一板状 权 利 要 求 书CN 102956969 A 2/2页 3 结构。 16.如权利要求8所述的车用雷达装置。
7、,其中该车用雷达装置能藉由该衔接部或该基 座衔接至一汽车的一保险杆或一钣金件以使该主体部露出于该保险杆或该钣金件的一开 口。 权 利 要 求 书CN 102956969 A 1/4页 4 车用雷达装置及其天线罩 技术领域 0001 本发明涉及一种车用雷达装置(automotive radar device)及其天线罩(antenna cover),尤指一种具有高穿透性的天线罩及具有该天线罩的车用雷达装置。 背景技术 0002 为增加行车安全,有些汽车(automobile)已配备有车用雷达装置,设置于后方保 险杆(bumper)内,用以检测后方的车行状况。为增加盲点检测效率,车用雷达装置多曝露。
8、 于车外,故车用雷达装置需天线罩以保护实体天线。目前天线罩的材质多为聚四氟乙烯 (polytetrafluornethylene,PTFE)玻璃纤维(glass fiber)复合物。由于天线罩实际的 应用环境条件严苛,例如天气气候影响、地面砂石撞击等,故易造成天线罩老化、变形、应力 破裂等而损坏,天线保护功能减损或丧失。此外,由于目前车用雷达装置多设计为低功耗、 低传输损耗,故天线罩本身结构会影响信号传输损耗,且当天线罩材质改变、结构变形时, 信号传输损耗程度更加恶化,亦即影响前述的检测效率。 0003 因此,需要提供一种车用雷达装置及其天线罩来解决上述问题。 发明内容 0004 鉴于先前技术。
9、中的问题,本发明的目的之一在于提供一种天线罩,用于一车用雷 达装置。该天线罩经由设计结构厚度,以抑制信号传输损耗,并进一步地选用适当成形材 质,以增加该天线罩的结构强度及耐候性。 0005 本发明的天线罩用于一车用雷达装置,该车用雷达装置包含一基座(base)及设 置于该基座上的一天线,该天线具有一中心工作频率(center operation frequency),该 天线罩包含:一主体部(main portion)以及一衔接部(engagement portion);该主体部具 有一介质常数(dielectric constant);该衔接部连接该主体部周围(circumference),。
10、该 衔接部能与该基座衔接使得该主体部遮盖该天线,该主体部沿该天线的辐射方向的厚度等 于对应该中心工作频率在该介质常数的二分之一波长。 0006 藉此,该天线罩具有相当低的穿透损耗,亦即无线电磁波信号穿透该天线罩的损 耗可有效抑制,有助于盲点检测效率。 0007 进一步地,该主体部可由一可挠性复合材料(flexible composite material)制 成,例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate,PBT)及玻璃纤维的混合 物,或聚碳酸酯树脂(polycarbonate,PC)、PBT及玻璃纤维的混合物,以增加该天线罩的结 构强度及耐候性。 0008。
11、 本发明的另一目的在于提供一种车用雷达装置,包含本发明的天线罩。因此,该车 用雷达装置亦具有抑制信号传输损耗及增加该天线罩结构强度及耐候性的功能。 0009 本发明的车用雷达装置包含:一基座、一天线以及一天线罩;该天线设置于该基 座上,该天线具有一中心工作频率;该天线罩包含:一主体部以及一衔接部;该主体部具有 一介质常数;该衔接部连接该主体部周围,该衔接部能与该基座衔接使得该主体部遮盖该 说 明 书CN 102956969 A 2/4页 5 天线,该主体部沿该天线的辐射方向的厚度等于对应该中心工作频率在该介质常数的二分 之一波长。 0010 同样地,该天线罩具有相当低的穿透损耗,亦即无线电磁波。
12、信号穿透该天线罩的 损耗可有效抑制,有助于盲点检测效率。 0011 本发明能有效抑制无线电磁波信号的穿透损耗,有助于盲点检测效率,并且本发 明的天线罩能延长天线罩使用寿命以避免因长期使用引起材料缺陷而造成穿透损耗增加 的问题。 0012 关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附附图得到进一步的了 解。 附图说明 0013 图1为根据本发明的一较佳具体实施例的车用雷达装置的示意图。 0014 图2为图1中车用雷达装置的部分分解示意图。 0015 图3为图1中天线罩的剖面示意图。 0016 图4为具有圆形轮廓主体部的天线罩的俯视示意图。 0017 图5为具有六边形轮廓主体部的天线罩的俯视。
13、示意图。 0018 图6为具有多边形轮廓主体部的天线罩的俯视示意图。 0019 图7为车用雷达装置设置于一汽车的位置示意图。 0020 图8为图7中A部的车用雷达装置与汽车的一保险杆(或钣金件(sheet metal) 的衔接剖面示意图。 0021 图9为图7中A部的车用雷达装置与汽车的一保险杆(或钣金件)根据另一实施 例的衔接剖面示意图。 0022 主要组件符号说明: 0023 1 车用雷达装置 2 汽车 0024 12 基座 14 天线 0025 16、16a、16b、16c 天线罩 18、19 螺丝 0026 22 保险杆 122 螺孔 0027 162、162a、162b、162c 主。
14、体部 164 衔接部 0028 166 厚度 222 开口 0029 224 卡持结构 1642 通孔 具体实施方式 0030 请参阅图1及图2,图1为根据本发明的一较佳具体实施例的车用雷达装置1的示 意图,图2为车用雷达装置1的部分分解示意图。车用雷达装置1包含一基座12、一天线 14及一天线罩16。天线14设置于基座12上,天线14具有一中心工作频率。天线罩16包 含一主体部162及一衔接部164,主体部162具有一介质常数,衔接部164连接主体部162 周围,衔接部164能与基座12衔接使得主体部162遮盖天线14,藉此达到保护天线14的目 的。在本实施例中,衔接部164上形成多个通孔1。
15、642,基座12上对应通孔1642形成多个螺 孔122,利用多个螺丝18穿过通孔1642并旋入螺孔122中以将衔接部164固定于基座12 说 明 书CN 102956969 A 3/4页 6 上。在实际操作中,衔接部164亦得以其他方式衔接于基座12上,例如黏贴、卡扣机构等, 但本发明均不以此为限。 0031 请一并参阅图3,其为天线罩16的剖面示意图;其中另以虚线表示天线14相对 天线罩16的设置位置。在本实施例中,天线14是一平板天线,其无线电磁波信号辐射方 向以箭头表示,主体部162沿天线14的辐射方向的厚度166等于对应该中心工作频率在 该介质常数的二分之一波长,例如该中心工作频率为2。
16、4GHz,该介质常数为3.8,则厚度166 约为3.30.5mm,另一实施例的中心工作频率为77GHz,该介质常数为3.8,则厚度166约 为10.3mm,但本发明不以此为限。补充说明的是,由于本实施例中,天线呈板状,故主体 部162亦是一板状结构;因此,当天线的辐射方向呈球面辐射时,主体部162亦将形成球壳 结构,以使无线电磁波信号穿过主体部162的电性路径长为二分之一波长。简言之,主体部 162的几何结构将配合天线14的辐射场型设计,以使无线电磁波信号穿过主体部162的电 性路径长为二分之一波长,进而能有效抑制无线电磁波信号穿透损耗。 0032 另外,在本实施例中,主体部162具有一矩形轮。
17、廓,但本发明不以此为限。在实际 操作中,主体部162可配合天线14轮廓,或是配合衔接部164与基座12间的衔接结构而有 不同的几何轮廓。例如图4所示具有圆形轮廓主体部162a的天线罩16a、图5所示具有六 边形轮廓主体部162b的天线罩16b、图6所示具有多边形轮廓主体部162c的天线罩16c等 等;其中,各天线罩的衔接部轮廓不以与主体部轮廓相似为必要,例如天线罩16c的衔接部 轮廓即为圆形。 0033 请参阅图7及图8,图7为车用雷达装置1设置于一汽车2的位置示意图,其中车 用雷达装置1以矩形阴影线表示;图8为车用雷达装置1整合至汽车2的一保险杆22(或 钣金件)的剖面示意图,其位置如图7中。
18、圆圈A所示。如图7所示,车用雷达装置1设置于 汽车2后方角落,故可有效检测驾驶视野死角。为减少车用雷达装置1的信号损耗,保险杆 22(或钣金件)上形成一开口(window)222及一卡持结构224,车用雷达装置1自保险杆 22(或钣金件)内侧卡入卡持结构224中并使得主体部162露出于开口222。藉此,自天线 14发射的无线电磁波信号或天线14接收反射的无线电磁波信号均只需穿过主体部162,避 免不必要的信号损耗。在实际操作中,露出的主体部162得与保险杆22(或钣金件)的结 构表面整合,以保持汽车2平顺外观。另外,前述虽以卡持结构224为例说明车用雷达装置 1与汽车2的衔接结构,但本发明不以。
19、此为限。例如,如图9所示,另以螺丝19直接将车用 雷达装置1锁固于保险杆22(或钣金件)上,亦能达到整合固定的效果。 0034 如前述实施例说明,车用雷达装置1的主体部162是曝露的,且设置于相对接近地 面的位置,因此主体部162极易受外界环境影响,例如雨水、地面污水、碎石冲击、阳光曝晒 等。因此,在实际操作中,天线罩16采用一体成形,其材质可选用具有挠性的耐候性材料。 例如主体部162可采用包含聚对苯二甲酸丁二醇酯及玻璃纤维的可挠性复合材料,其中玻 璃纤维的重量百分比为1030,该可挠性复合材料其余为PBT;藉由玻璃纤维的加入 提升PBT成形后的结构强度,同时能避免成形后过度收缩而影响主体部。
20、162厚度的均匀性。 0035 另外,一般由于PBT结晶成形温度较低,故当主体部162具有较大的厚宽比的板状 或壳状结构,易造成不饱模的现象。因此,在实际操作中,一体成形的天线罩16可采用包含 PBT、聚碳酸酯树脂及玻璃纤维的可挠性复合材料,其中玻璃纤维的重量百分比为10 30,PC的重量百分比为3050,该可挠性复合材料其余为PBT。藉由PC的加入使得 说 明 书CN 102956969 A 4/4页 7 PBT的结晶度下降,配方溶液可在成形前均匀分配至天线罩16的各部位,形成饱模,并达到 厚度均匀的效果。同时,PC亦能提升成形后天线罩16的耐冲击性。补充说明的是,本发明 用于天线罩16成形。
21、的溶液配方不以前述为限,原则上具有耐候性及可挠性并能提高强度 的溶液配方均可用以形成本发明的天线罩。 0036 如前述说明,本发明控制车用雷达装置的天线罩的厚度以使天线辐射的无线电磁 波信号能以相当低的损耗穿透主体部,并且反射的无线电磁波信号穿透主体部的损耗亦能 被有效抑制。此外,天线罩可采用具有挠性的耐候性材料以提升其机械性质及耐候性,进而 增加对外部的物理或化学破坏的抵抗能力。另外,在实际操作中,天线罩亦能与应用于汽车 的保险杆或钣金件结构整合,使得主体部能曝露出来并兼顾汽车外观,同时能避免自天线 发射或接收的无线电磁波信号穿透其他物件而造成不必要的信号损耗。因此,相比于先前 技术,本发明。
22、的天线罩及车用雷达装置能有效抑制无线电磁波信号的穿透损耗,有助于盲 点检测效率;并且本发明的天线罩能延长天线罩使用寿命以避免因长期使用引起材料缺陷 而造成穿透损耗增加的问题。 0037 以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡是根据本发明权利要求书的范围所作的等 同变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。 说 明 书CN 102956969 A 1/5页 8 图1 说 明 书 附 图CN 102956969 A 2/5页 9 图2 说 明 书 附 图CN 102956969 A 3/5页 10 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102956969 A 10 4/5页 11 图5 图6 说 明 书 附 图CN 102956969 A 11 5/5页 12 图7 图8 图9 说 明 书 附 图CN 102956969 A 12 。