專利名稱：增強(qiáng)發(fā)射和接收雷達(dá)波之間隔離的包含隔斷墻的天線罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于提供發(fā)射和接收雷達(dá)波之間增強(qiáng)隔離的包含隔斷墻的天線罩 (radome)和涉及包含該天線罩的雷達(dá)裝置。
背景技術(shù)：
已知發(fā)射/接收毫米波長(zhǎng)范圍的雷達(dá)波的多種類型的雷達(dá)裝置，尤其是安裝在車輛中以用于檢測(cè)車輛前方的目標(biāo)物體。這種雷達(dá)裝置通常使用平面天線結(jié)構(gòu)，其中，發(fā)射部分是由在基板的平面上形成的導(dǎo)電材料的方向圖(pattern)形成的，而接收部分是類似地由在基板上形成的方向圖形成的。在圖4A的橫截面圖中說(shuō)明了這種裝置的示例，其中，天線具有發(fā)射天線部分151和接收天線部分153，為了緊湊，二者都是在天線基板的相同表面上形成的。該表面在下文中被稱為天線形成表面。然而，通過(guò)這種構(gòu)造，難以實(shí)現(xiàn)發(fā)射的和接收的波之間充分的隔離度。也就是說(shuō)，不能僅接收從目標(biāo)物體反射后接收的雷達(dá)波，并且難以充分減少接收天線部分153直接接收的來(lái)自發(fā)射天線部分151的發(fā)射雷達(dá)波(即，從發(fā)射天線部分151 “泄漏”至接收天線部件153的雷達(dá)波)的強(qiáng)度。這種直接接收的雷達(dá)波在圖4A中用箭頭線指示，并且產(chǎn)生增加的接收噪聲。這導(dǎo)致接收信號(hào)的噪聲層提高，從而降低檢測(cè)性能(例如，可以檢測(cè)到目標(biāo)物體的最大距離會(huì)減少)。此外如圖4B的橫截面圖中所說(shuō)明的，當(dāng)提供由對(duì)雷達(dá)波透明并且覆蓋發(fā)射天線部分151和接收天線部分153的材料構(gòu)成的天線罩130時(shí)，一些發(fā)射波從前墻130的內(nèi)部表面反射向接收天線部分153。這些反射波用于進(jìn)一步降低發(fā)射和接收波之間的隔離。由于該原因，已經(jīng)提出了如圖5中所說(shuō)明的(例如，在日本專利申請(qǐng)公開號(hào) 10-126146中)，用于通過(guò)安裝由金屬板或吸收雷達(dá)波的材料的板形成的隔斷墻160來(lái)增加發(fā)射的和接收的波之間的隔離。這安裝在發(fā)射天線部分151和接收天線部分153之間的天線基板150的天線形成表面上。然而，通過(guò)這種方法，需要提供和安裝由與天線基板150的材料不同的材料形成的隔斷墻160。這帶來(lái)增加制造雷達(dá)裝置所需要的組成部件的數(shù)量的問(wèn)題，以及用于將隔斷墻160附加至天線基板150的額外制造操作的問(wèn)題。因此，存在由于包含該隔斷墻導(dǎo)致的雷達(dá)裝置的整體制造成本變得增加的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過(guò)提供用于覆蓋毫米波雷達(dá)裝置的天線基板的天線形成表面的由對(duì)雷達(dá)波透明的材料形成的天線罩來(lái)克服上述問(wèn)題，其中，能夠增強(qiáng)發(fā)射和接收波之間的隔離而不需要額外的組成部件，并且不需要增加在組裝雷達(dá)裝置時(shí)制造操作的數(shù)量。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種雷達(dá)裝置，其包括天線基板，具有用于發(fā)射雷達(dá)波的發(fā)射天線部分和用于接收雷達(dá)波的接收天線部分，其中，這些天線部分中的每一個(gè)部分形成于公共的天線基板的天線形成表面上。由對(duì)雷達(dá)波透明的材料形成的天線罩覆蓋天線形成表面。本發(fā)明的特征在于天線罩包括整體形成的隔斷墻。該隔斷墻被構(gòu)造為使得當(dāng)天線罩安裝在具有在天線罩和雷達(dá)基板之間形成的內(nèi)部空間的雷達(dá)裝置上時(shí)，該內(nèi)部空間變得被分隔成兩個(gè)內(nèi)部空間。這些內(nèi)部空間中的一個(gè)位于與發(fā)射天線部分對(duì)應(yīng)的位置，而另一內(nèi)部空間位于與接收天線部分對(duì)應(yīng)的位置。通過(guò)將這種形式的天線罩包含在雷達(dá)裝置中，可以較大增加發(fā)射雷達(dá)波和接收雷達(dá)波之間的隔離度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，盡管隔斷墻是與天線罩的其他部分整體地形成的，即由對(duì)雷達(dá)波透明的材料形成的，但是仍然能夠獲得該效果。這主要是由于可能“泄漏”到接收天線的很大比例的發(fā)射波變得被隔斷墻反射的事實(shí)。這些發(fā)射波對(duì)隔斷墻的入射角越大，入射波被反射的程度變得越大。當(dāng)天線罩安裝在雷達(dá)裝置的主體時(shí)，隔斷墻也由此被安裝。因此(與沒有使用隔斷墻的情況相比)本發(fā)明使得能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)而不需要額外的組成部件或額外的制造操作。 因此，獲得了雷達(dá)波的發(fā)射和接收之間增強(qiáng)的隔離而不增加制造成本。


圖1是示出天線罩的實(shí)施例的整體構(gòu)成的斜外部視圖；圖2是示出在覆蓋雷達(dá)裝置的天線基板的情況所安裝的圖1的天線罩的橫截面視圖；圖3是示出天線罩的替代實(shí)施例的整體構(gòu)成的斜外部視圖；圖4A和4B是用于描述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題的橫截面視圖；以及圖5是說(shuō)明在其上附加有隔斷墻的雷達(dá)裝置的天線基板的現(xiàn)在技術(shù)的示例的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式圖1是示出用附圖標(biāo)記3指定的天線罩的實(shí)施例的構(gòu)造的斜視圖，而圖2是示出當(dāng)安裝在雷達(dá)裝置1中時(shí)，覆蓋雷達(dá)裝置1的天線基板5放置的天線罩3的橫截面視圖。天線基板5是雷達(dá)裝置1的主體的一部分。雷達(dá)裝置1被設(shè)計(jì)用于安裝在車輛中，用于發(fā)射/接收毫米波長(zhǎng)范圍(該實(shí)施例中，76. 5GHz雷達(dá)波)的雷達(dá)波。雷達(dá)裝置1基于從諸如前方車輛、道路上的障礙物、路旁物體等的目標(biāo)物體反射的接收雷達(dá)波，獲取關(guān)于這些目標(biāo)物體的信息(距離、速率、位置、方位(bearing)等)。如圖1中所示，天線罩3基本上是一側(cè)開口的矩形盒的形狀。在下文中，形成了內(nèi)部空間的基礎(chǔ)部分(其在天線罩3內(nèi)形成)的天線罩3的一部分將被指定為前墻31，而將內(nèi)部空間與外部空間分開的外圍部分被指定為開口緣(aperture rim) 32，從該開口緣32 延伸的前墻31的表面被指定為后表面，而前墻31的相對(duì)(外部)表面被指定為前表面。因此，從后表面到前表面的方向是雷達(dá)波的發(fā)射方向。與天線罩3的其他部分整體地形成的隔斷墻33從前墻31的后表面延伸，從而將天線罩3和天線基板5之間的內(nèi)部空間分隔成兩個(gè)矩形內(nèi)部空間。天線罩3是由對(duì)毫米波長(zhǎng)范圍的雷達(dá)波透明的材料形成，例如聚苯撐硫(PPS)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)J^ 規(guī)聚苯乙烯(SPS)等。天線罩3的每個(gè)部件的厚度，包括隔斷墻33的厚度，大約為一個(gè)所使用的雷達(dá)波的半波長(zhǎng)(即，大約2mm)。
如圖2中所示，天線基板5包括用作發(fā)射天線的由傳導(dǎo)材料的平面方向圖形成的發(fā)射天線部分51，和用作接收天線的由傳導(dǎo)材料的平面方向圖形成的接收天線部分53。間隙W，其比隔斷墻33的厚度大，將發(fā)射天線部分51和接收天線部分53的各個(gè)方向圖分開。 在其上形成發(fā)射天線部分51和接收天線部分53的方向圖的天線基板5的表面被指定為方向圖形成表面如。安裝天線罩3使得能夠覆蓋天線基板5，其中隔斷墻33接觸天線基板5的方向圖形成表面5a，其被放置在發(fā)射天線部分51和接收天線部分53的各個(gè)方向圖之間而不接觸這些方向圖中的任何一個(gè)。根據(jù)圖2能夠理解，上述兩個(gè)矩形內(nèi)部空間分別位于與發(fā)射天線部分51和接收天線部分53對(duì)應(yīng)的位置。當(dāng)以圖2中所示的位置關(guān)系用天線罩3組裝雷達(dá)裝置1時(shí)，從發(fā)射天線部分51發(fā)射的雷達(dá)波向外穿過(guò)天線罩3的前墻31的前表面，而從目標(biāo)物體反射的雷達(dá)波向內(nèi)穿過(guò)該前表面，以由接收天線部分53接收。發(fā)射的雷達(dá)波的部分穿過(guò)隔斷墻33并且“泄漏”回來(lái)以由接收天線部分53接收。然而，到達(dá)隔斷墻33的這些雷達(dá)波的相當(dāng)大的部分然后被反射，并且因此沒有直接到達(dá)接收天線部分53。這些雷達(dá)波對(duì)隔斷墻33的入射角越大，它們被反射的程度越大。從而隔斷墻33用作降低由接收天線部分53直接接收的來(lái)自發(fā)射天線部分51的發(fā)射雷達(dá)波的強(qiáng)度。因此，隔斷墻33提供雷達(dá)裝置1的發(fā)射和接收波之間增強(qiáng)的隔離，同時(shí)被形成為天線罩3的主要部分。因此，通過(guò)與沒有提供隔斷墻33的情況相比，不需要提供任何額外的組成部件或執(zhí)行任何額外的組裝操作來(lái)提供隔斷墻33。隔斷墻33優(yōu)選地位于與發(fā)射天線部分51和接收天線部分53中的每一個(gè)盡可能近的位置，且實(shí)際上不與這些方向圖中的任何一個(gè)接觸。隔斷墻33越接近這些方向圖中的每一個(gè)，發(fā)射和接收雷達(dá)波之間隔離的程度被增強(qiáng)得越深。其他實(shí)施例本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，并且可以想象對(duì)實(shí)施例進(jìn)行落在所附權(quán)利要求中對(duì)本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)的各種修改或替代形式。例如，對(duì)于以上實(shí)施例，可以構(gòu)造天線罩3以使得當(dāng)其安裝在雷達(dá)裝置1上時(shí)，前墻31平行地朝向天線基板5的方向圖形成表面fe。然而，同樣可以利用圖3中所示的構(gòu)造。在該情況中，與第一實(shí)施例的前墻31類似，天線罩13的前墻41是平面形狀。然而，對(duì)于圖3的實(shí)施例，(當(dāng)安裝天線罩13以覆蓋天線基板5時(shí))前墻31與方向圖形成表面fe 成特定角度。該角度優(yōu)選為2°或更大。如此形成和放置該實(shí)施例的隔斷墻43以使得以與針對(duì)第一實(shí)施例的隔斷墻33所描述的方式相同的方式接觸天線基板5的方向圖形成表面如，從而將天線罩內(nèi)的內(nèi)部空間分隔成對(duì)應(yīng)于發(fā)射部分51的內(nèi)部空間和對(duì)應(yīng)于接收天線53的內(nèi)部空間。在該替代實(shí)施例中，在從天線罩13的前墻41的后表面反射之后到達(dá)接收天線部分53的發(fā)射雷達(dá)波的強(qiáng)度小于第一實(shí)施例的情況，即，替代實(shí)施例提供了發(fā)射和接收雷達(dá)波之間增強(qiáng)的隔離。這是由于前墻41與天線基板5的方向圖形成表面fe之間具有一斜度。在上述實(shí)施例中，天線罩的隔斷墻3303)的厚度等于天線罩的其他部分的厚度， 即大約一個(gè)雷達(dá)波的半波長(zhǎng)。然而，本發(fā)明并不限于此，并且可以例如如此確定隔斷墻的厚度以使得隔斷墻對(duì)雷達(dá)裝置的方向性特性的不利影響最小。
此外，在上述實(shí)施例中，發(fā)射天線部分51和接收天線部分53分別地固定在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。然而，本發(fā)明也適用于一種類型的雷達(dá)裝置，其中在該類型的雷達(dá)裝置中，能夠機(jī)械地移動(dòng)發(fā)射天線部分51和接收天線部分53 (上和下，和/或向左和右)以用于在波束 (beam)位移范圍內(nèi)移動(dòng)發(fā)射/接收波束方向圖。如果那樣的話，則可以如此放置或形成隔斷墻33以使得能夠避免阻擋(屏蔽)波束位移范圍的任何部分。因此，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于上文所描述的實(shí)施例，并且可以想象對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行落在如所附權(quán)利要求所闡述的對(duì)本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)的各種修改或替代形式。
權(quán)利要求
1.一種雷達(dá)裝置，包括天線基板，其具有分別形成于公共的所述天線基板的天線形成表面上的用于發(fā)射雷達(dá)波的發(fā)射天線部分和用于接收雷達(dá)波的接收天線部分，以及由對(duì)雷達(dá)波透明的材料形成的天線罩，其被布置用于覆蓋所述天線基板的所述天線形成表面；其中，所述天線罩包括整體形成的隔斷墻，所述隔斷墻具有一構(gòu)造，通過(guò)所述構(gòu)造，所述天線罩和所述天線基板之間的內(nèi)部空間被分隔為位于與所述發(fā)射天線部分相對(duì)應(yīng)的位置的第一內(nèi)部空間和位于與所述接收天線部分相對(duì)應(yīng)的位置的第二內(nèi)部空間。
2.一種由對(duì)雷達(dá)波透明的材料形成的天線罩，用于覆蓋天線基板的天線形成表面，所述天線基板具有分別形成于公共的所述天線形成表面上的用于發(fā)射雷達(dá)波的發(fā)射天線部分和用于接收雷達(dá)波的接收天線部分；其中，所述天線罩包括整體形成的隔斷墻，所述隔斷墻具有一構(gòu)造，通過(guò)所述構(gòu)造，當(dāng)所述天線罩被放置用于覆蓋所述天線形成表面時(shí)，所述天線罩和所述天線基板之間的內(nèi)部空間被分隔為位于與所述發(fā)射天線部分相對(duì)應(yīng)的位置的第一內(nèi)部空間和位于與所述接收天線部分相對(duì)應(yīng)的位置的第二內(nèi)部空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線罩，其中，所述天線罩包括形成具有平面形狀的前墻，所述天線罩被配置為當(dāng)所述天線罩被放置用于覆蓋所述天線基板的所述天線形成表面時(shí)，使所述前墻相對(duì)于所述天線基板的所述天線形成表面至少成2°角。
全文摘要
天線罩覆蓋毫米波段雷達(dá)裝置的天線基板，具有在天線罩中整體地形成的隔斷墻，其將天線罩的內(nèi)部空間分成位于與發(fā)射天線部分相對(duì)應(yīng)的位置的第一內(nèi)部空間，和位于與接收天線部分相對(duì)應(yīng)的位置的第二天線部分。從而通過(guò)減少直接到達(dá)接收天線部分的發(fā)射雷達(dá)波的量而實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收之間增強(qiáng)的隔離。
文檔編號(hào)G01S13/02GK102565779SQ201110332570
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者夏目一馬, 安藤隆雅 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝