專利名稱：車用雷達裝置及其天線罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車用雷達裝置(automotive radar device)及其天線罩(antennacover)，尤指一種具有高穿透性的天線罩及具有該天線罩的車用雷達裝置。
背景技術(shù)：
為增加行車安全，有些汽車(automobile)已配備有車用雷達裝置，設(shè)置于后方保險桿(bumper)內(nèi)，用以檢測后方的車行狀況。為增加盲點檢測效率，車用雷達裝置多曝露于車外，故車用雷達裝置需天線罩以保護實體天線。目前天線罩的材質(zhì)多為聚四氟乙烯(polytetrafluornethylene, PTFE)玻璃纖維(glass fiber)復(fù)合物。由于天線罩實際的 應(yīng)用環(huán)境條件嚴苛，例如天氣氣候影響、地面砂石撞擊等，故易造成天線罩老化、變形、應(yīng)力破裂等而損壞，天線保護功能減損或喪失。此外，由于目前車用雷達裝置多設(shè)計為低功耗、低傳輸損耗，故天線罩本身結(jié)構(gòu)會影響信號傳輸損耗，且當(dāng)天線罩材質(zhì)改變、結(jié)構(gòu)變形時，信號傳輸損耗程度更加惡化，亦即影響前述的檢測效率。因此，需要提供一種車用雷達裝置及其天線罩來解決上述問題。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于先前技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的之一在于提供一種天線罩，用于一車用雷達裝置。該天線罩經(jīng)由設(shè)計結(jié)構(gòu)厚度，以抑制信號傳輸損耗，并進一步地選用適當(dāng)成形材質(zhì)，以增加該天線罩的結(jié)構(gòu)強度及耐候性。本發(fā)明的天線罩用于一車用雷達裝置，該車用雷達裝置包含一基座(base)及設(shè)置于該基座上的一天線，該天線具有一中心工作頻率(center operation frequency),該天線罩包含一主體部(main portion)以及一銜接部(engagement portion);該主體部具有一介質(zhì)常數(shù)(dielectric constant);該銜接部連接該主體部周圍(circumference),該銜接部能與該基座銜接使得該主體部遮蓋該天線，該主體部沿該天線的輻射方向的厚度等于對應(yīng)該中心工作頻率在該介質(zhì)常數(shù)的二分之一波長。藉此，該天線罩具有相當(dāng)?shù)偷拇┩笓p耗，亦即無線電磁波信號穿透該天線罩的損耗可有效抑制，有助于盲點檢測效率。進一步地,該主體部可由一可撓性復(fù)合材料(flexible composite material)制成，例如聚對苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate, PBT)及玻璃纖維的混合物，或聚碳酸酯樹脂(polycarbonate, PC)、PBT及玻璃纖維的混合物，以增加該天線罩的結(jié)構(gòu)強度及耐候性。本發(fā)明的另一目的在于提供一種車用雷達裝置，包含本發(fā)明的天線罩。因此，該車用雷達裝置亦具有抑制信號傳輸損耗及增加該天線罩結(jié)構(gòu)強度及耐候性的功能。本發(fā)明的車用雷達裝置包含一基座、一天線以及一天線罩；該天線設(shè)置于該基座上，該天線具有一中心工作頻率；該天線罩包含一主體部以及一銜接部；該主體部具有一介質(zhì)常數(shù)；該銜接部連接該主體部周圍，該銜接部能與該基座銜接使得該主體部遮蓋該天線，該主體部沿該天線的輻射方向的厚度等于對應(yīng)該中心工作頻率在該介質(zhì)常數(shù)的二分之一波長。同樣地，該天線罩具有相當(dāng)?shù)偷拇┩笓p耗，亦即無線電磁波信號穿透該天線罩的損耗可有效抑制，有助于盲點檢測效率。本發(fā)明能有效抑制無線電磁波信號的穿透損耗，有助于盲點檢測效率，并且本發(fā)明的天線罩能延長天線罩使用壽命以避免因長期使用引起材料缺陷而造成穿透損耗增加的問題。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以藉由以下的發(fā)明詳述及所附附圖得到進一步的了解。
圖I為根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實施例的車用雷達裝置的示意圖。圖2為圖I中車用雷達裝置的部分分解示意圖。圖3為圖I中天線罩的剖面示意圖。圖4為具有圓形輪廓主體部的天線罩的俯視示意圖。圖5為具有六邊形輪廓主體部的天線罩的俯視示意圖。圖6為具有多邊形輪廓主體部的天線罩的俯視示意圖。圖7為車用雷達裝置設(shè)置于一汽車的位置示意圖。圖8為圖7中A部的車用雷達裝置與汽車的一保險桿(或鈑金件(sheet metal))的銜接剖面示意圖。圖9為圖7中A部的車用雷達裝置與汽車的一保險桿(或鈑金件)根據(jù)另一實施例的銜接剖面示意圖。主要組件符號說明I 車用雷達裝置2汽車12 基座14天線16、16a、16b、16c天線罩18、19 螺絲22 保險桿122螺孔162、162a、162b、162c 主體部164銜接部166 厚度222開口224 卡持結(jié)構(gòu)1642通孔
具體實施例方式請參閱圖I及圖2，圖I為根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實施例的車用雷達裝置I的示意圖，圖2為車用雷達裝置I的部分分解示意圖。車用雷達裝置I包含一基座12、一天線14及一天線罩16。天線14設(shè)置于基座12上，天線14具有一中心工作頻率。天線罩16包含一主體部162及一銜接部164，主體部162具有一介質(zhì)常數(shù)，銜接部164連接主體部162周圍，銜接部164能與基座12銜接使得主體部162遮蓋天線14，藉此達到保護天線14的目的。在本實施例中，銜接部164上形成多個通孔1642，基座12上對應(yīng)通孔1642形成多個螺孔122，利用多個螺絲18穿過通孔1642并旋入螺孔122中以將銜接部164固定于基座12上。在實際操作中，銜接部164亦得以其他方式銜接于基座12上，例如黏貼、卡扣機構(gòu)等，但本發(fā)明均不以此為限。請一并參閱圖3，其為天線罩16的剖面示意圖；其中另以虛線表示天線14相對天線罩16的設(shè)置位置。在本實施例中，天線14是一平板天線，其無線電磁波信號輻射方向以箭頭表示，主體部162沿天線14的福射方向的厚度166等于對應(yīng)該中心工作頻率在該介質(zhì)常數(shù)的二分之一波長，例如該中心工作頻率為24GHz，該介質(zhì)常數(shù)為3. 8，則厚度166約為3. 3±0. 5mm，另一實施例的中心工作頻率為77GHz，該介質(zhì)常數(shù)為3. 8，則厚度166約為1±0. 3mm，但本發(fā)明不以此為限。補充說明的是，由于本實施例中，天線呈板狀，故主體部162亦是一板狀結(jié)構(gòu)；因此，當(dāng)天線的輻射方向呈球面輻射時，主體部162亦將形成球殼結(jié)構(gòu)，以使無線電磁波信號穿過主體部162的電性路徑長為二分之一波長。簡言之，主體部162的幾何結(jié)構(gòu)將配合天線14的輻射場型設(shè)計，以使無線電磁波信號穿過主體部162的電性路徑長為二分之一波長，進而能有效抑制無線電磁波信號穿透損耗。另外，在本實施例中，主體部162具有一矩形輪廓，但本發(fā)明不以此為限。在實際操作中，主體部162可配合天線14輪廓，或是配合銜接部164與基座12間的銜接結(jié)構(gòu)而有·不同的幾何輪廓。例如圖4所示具有圓形輪廓主體部162a的天線罩16a、圖5所示具有六邊形輪廓主體部162b的天線罩16b、圖6所示具有多邊形輪廓主體部162c的天線罩16c等等；其中，各天線罩的銜接部輪廓不以與主體部輪廓相似為必要，例如天線罩16c的銜接部輪廓即為圓形。請參閱圖7及圖8，圖7為車用雷達裝置I設(shè)置于一汽車2的位置示意圖，其中車用雷達裝置I以矩形陰影線表示；圖8為車用雷達裝置I整合至汽車2的一保險桿22 (或鈑金件)的剖面示意圖，其位置如圖7中圓圈A所示。如圖7所示，車用雷達裝置I設(shè)置于汽車2后方角落，故可有效檢測駕駛視野死角。為減少車用雷達裝置I的信號損耗，保險桿22 (或鈑金件)上形成一開口(window) 222及一卡持結(jié)構(gòu)224，車用雷達裝置I自保險桿22 (或鈑金件)內(nèi)側(cè)卡入卡持結(jié)構(gòu)224中并使得主體部162露出于開口 222。藉此，自天線14發(fā)射的無線電磁波信號或天線14接收反射的無線電磁波信號均只需穿過主體部162，避免不必要的信號損耗。在實際操作中，露出的主體部162得與保險桿22(或鈑金件)的結(jié)構(gòu)表面整合，以保持汽車2平順外觀。另外，前述雖以卡持結(jié)構(gòu)224為例說明車用雷達裝置I與汽車2的銜接結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明不以此為限。例如，如圖9所示，另以螺絲19直接將車用雷達裝置I鎖固于保險桿22 (或鈑金件)上，亦能達到整合固定的效果。如前述實施例說明，車用雷達裝置I的主體部162是曝露的，且設(shè)置于相對接近地面的位置，因此主體部162極易受外界環(huán)境影響，例如雨水、地面污水、碎石沖擊、陽光曝曬等。因此，在實際操作中，天線罩16采用一體成形，其材質(zhì)可選用具有撓性的耐候性材料。例如主體部162可采用包含聚對苯二甲酸丁二醇酯及玻璃纖維的可撓性復(fù)合材料，其中玻璃纖維的重量百分比為10% 30%，該可撓性復(fù)合材料其余為PBT ;藉由玻璃纖維的加入提升PBT成形后的結(jié)構(gòu)強度，同時能避免成形后過度收縮而影響主體部162厚度的均勻性。另外，一般由于PBT結(jié)晶成形溫度較低，故當(dāng)主體部162具有較大的厚寬比的板狀或殼狀結(jié)構(gòu)，易造成不飽模的現(xiàn)象。因此，在實際操作中，一體成形的天線罩16可采用包含PBT、聚碳酸酯樹脂及玻璃纖維的可撓性復(fù)合材料，其中玻璃纖維的重量百分比為10% 30%,PC的重量百分比為30% 50%，該可撓性復(fù)合材料其余為PBT。藉由PC的加入使得PBT的結(jié)晶度下降，配方溶液可在成形前均勻分配至天線罩16的各部位，形成飽模，并達到厚度均勻的效果。同時，PC亦能提升成形后天線罩16的耐沖擊性。補充說明的是，本發(fā)明用于天線罩16成形的溶液配方不以前述為限，原則上具有耐候性及可撓性并能提高強度的溶液配方均可用以形成本發(fā)明的天線罩。如前述說明，本發(fā)明控制車用雷達裝置的天線罩的厚度以使天線輻射的無線電磁波信號能以相當(dāng)?shù)偷膿p耗穿透主體部，并且反射的無線電磁波信號穿透主體部的損耗亦能被有效抑制。此外，天線罩可采用具有撓性的耐候性材料以提升其機械性質(zhì)及耐候性，進而增加對外部的物理或化學(xué)破壞的抵抗能力。另外，在實際操作中，天線罩亦能與應(yīng)用于汽車的保險桿或鈑金件結(jié)構(gòu)整合，使得主體部能曝露出來并兼顧汽車外觀，同時能避免自天線發(fā)射或接收的無線電磁波信號穿透其他物件而造成不必要的信號損耗。因此，相比于先前技術(shù)，本發(fā)明的天線罩及車用雷達裝置能有效抑制無線電磁波信號的穿透損耗，有助于盲點檢測效率；并且本發(fā)明的天線罩能延長天線罩使用壽命以避免因長期使用引起材料缺陷而造成穿透損耗增加的問題。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡是根據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種天線罩，該天線罩用于一車用雷達裝置，該車用雷達裝置包括一基座及設(shè)置于該基座上的一天線，該天線具有一中心工作頻率，該天線罩包括 一主體部,該主體部具有一介質(zhì)常數(shù)；以及 一銜接部，該銜接部連接該主體部周圍，該銜接部能與該基座銜接使得該主體部遮蓋該天線，該主體部沿該天線的輻射方向的厚度等于對應(yīng)該中心工作頻率在該介質(zhì)常數(shù)的二分之一波長。
2.如權(quán)利要求I所述的天線罩,其中該主體部由一可撓性復(fù)合材料制成。
3.如權(quán)利要求2所述的天線罩，其中該可撓性復(fù)合材料包括聚對苯二甲酸丁二醇酯及玻璃纖維。
4.如權(quán)利要求3所述的天線罩，其中該玻璃纖維的重量百分比為10% 30%，該可撓性復(fù)合材料其余為該聚對苯二甲酸丁二醇酯。
5.如權(quán)利要求2所述的天線罩，其中該可撓性復(fù)合材料包括聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯樹脂及玻璃纖維。
6.如權(quán)利要求5所述的天線罩，其中該玻璃纖維的重量百分比為10% 30%，該聚碳酸酯樹脂的重量百分比為30% 50%，該可撓性復(fù)合材料其余為該聚對苯二甲酸丁二醇酯。
7.如權(quán)利要求I所述的天線罩，其中該主體部具有一矩形輪廓、一圓形輪廓、一六邊形輪廓或一多邊形輪廓。
8.一種車用雷達裝置，該車用雷達裝置包括 一基座； 一天線，該天線設(shè)置于該基座上，該天線具有一中心工作頻率；以及 一天線罩，該天線罩包括 一主體部,該主體部具有一介質(zhì)常數(shù)；以及 一銜接部，該銜接部連接該主體部周圍，該銜接部能與該基座銜接使得該主體部遮蓋該天線，該主體部沿該天線的輻射方向的厚度等于對應(yīng)該中心工作頻率在該介質(zhì)常數(shù)的二分之一波長。
9.如權(quán)利要求8所述的車用雷達裝置，其中該主體部由一可撓性復(fù)合材料制成。
10.如權(quán)利要求9所述的車用雷達裝置，其中該可撓性復(fù)合材料包括聚對苯二甲酸丁二醇酯及玻璃纖維。
11.如權(quán)利要求10所述的車用雷達裝置，其中該玻璃纖維的重量百分比為10% 30 %，該可撓性復(fù)合材料其余為該聚對苯二甲酸丁二醇酯。
12.如權(quán)利要求9所述的車用雷達裝置，其中該可撓性復(fù)合材料包括聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯樹脂及玻璃纖維。
13.如權(quán)利要求12所述的車用雷達裝置，其中該玻璃纖維的重量百分比為10% 30%，該聚碳酸酯樹脂的重量百分比為30% 50%，該可撓性復(fù)合材料其余為該聚對苯二甲酸丁二醇酯。
14.如權(quán)利要求8所述的車用雷達裝置，其中該主體部具有一矩形輪廓、一圓形輪廓、一六邊形輪廓或一多邊形輪廓。
15.如權(quán)利要求8所述的車用雷達裝置，其中該天線是一平板天線，該主體部是一板狀結(jié)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求8所述的車用雷達裝置，其中該車用雷達裝置能藉由該銜接部或該基座銜接至一汽車的一保險桿或一鈑金件以使該主體部露出于該保險桿或該鈑金件的一開□。
全文摘要
本發(fā)明公開一種車用雷達裝置及其天線罩。該天線罩用于一車用雷達裝置，該車用雷達裝置包括一基座及設(shè)置于該基座上的一天線，該天線具有一中心工作頻率，該天線罩包括一主體部，該主體部具有一介質(zhì)常數(shù)；以及一銜接部，該銜接部連接該主體部周圍，該銜接部能與該基座銜接使得該主體部遮蓋該天線，該主體部沿該天線的輻射方向的厚度等于對應(yīng)該中心工作頻率在該介質(zhì)常數(shù)的二分之一波長。藉此，自該天線輻射的能量能大部分地穿透該主體部，避免信號過度衰減，解決公知技術(shù)中易因保護蓋引起信號強度不足的問題；進一步地，該主體部可選用可撓性、耐候性材質(zhì)以增加其物理、化學(xué)性質(zhì)，延長使用壽命。
文檔編號H01Q1/32GK102956969SQ20111025245
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者吳一正, 王義杰, 林超群, 許政雄, 陳毅山, 許達偉 申請人:啟碁科技股份有限公司