具有散射优化吸收器的雷达制造技术

具有散射优化吸收器的雷达。提供了一种雷达传感器，该雷达传感器包括具有视场2的至少一个天线1、至少一个射频吸收器9以及覆盖至少一个天线1和至少一个射频吸收器9的天线罩3，其中，至少一个射频吸收器9设置有包括至少一个散射结构的顶表面，该散射结构被配置为将雷达波重定向到视场2之外并且增加雷达波散射与天线罩3与至少一个射频吸收器9的相互作用。结果，减少了散射波和后向辐射的能量。此外，减少了射频吸收剂材料的量并且减少了雷达传感器的雷达横截面。的雷达横截面。的雷达横截面。

【技术实现步骤摘要】
具有散射优化吸收器的雷达


[0001]本公开总体上涉及雷达传感器、包括雷达传感器的车辆、制造雷达传感器的方法和用于雷达传感器的RF吸收器。

技术介绍

[0002]雷达传感器通常包含一个雷达天线或作为天线阵列的多个雷达天线。为了保护一个或更多个天线，可以提供天线罩。
[0003]天线罩通常是塑料注射成形部件并且位于天线的前面以保护它们免受环境(例如灰尘、湿气等)的影响。这些天线罩还可以覆盖靠近天线的仪器化视场(FOV)的射频(RF)吸收附件。出于若干原因，提供这些所谓的“吸收器”或“RF吸收器”。其中一个原因是它们可以最小化天线增益和相位图案上的波纹。而且，它们可以使辐射到天线FOV外部的能量最小化。
[0004]模制的RF吸收器本身包括由其通常大的介电常数值引起的并非无关紧要的反射水平。因此，在现有技术中，RF吸收器在其直接面对天线的表面上是几何形状的，以使反射回天线的能量最小化。

技术实现思路

[0005]然而，雷达传感器易受雷达波内部散射的情况的影响。天线罩可以有助于散射并且甚至可以引导散射的雷达波穿过天线罩材料而不与RF吸收器相互作用。这种引导导致弱衰减的雷达波退出雷达传感器的(或天线的)FOV。如果雷达波以这样的方式在天线罩材料内反射，使得它们在相对于雷达传感器的预期感测方向的向后方向上传播，则这种引导变得特别麻烦。
[0006]当以这种方式散射的雷达信号被FOV外和/或雷达传感器后面的对象反射时，可能发生错误检测或重影。在被部署在安全性要求高的系统(例如车辆)中时，这些错误检测或重影信号具有安全风险。而且，在遇到这种复杂散射情况时，雷达传感器的校准变得困难。
[0007]根据本公开的第一方面，雷达传感器包括具有视场的至少一个天线、至少一个RF吸收器以及覆盖所述至少一个天线和所述至少一个RF吸收器的天线罩。这里，所述至少一个RF吸收器配备有包括至少一个散射结构的顶表面，所述散射结构被配置成将雷达波重定向到所述视场之外并且增加雷达波散射与所述天线罩和所述至少一个RF吸收器的相互作用。
[0008]根据本公开的第二方面，所述至少一个RF吸收器的所述顶表面至少部分地嵌入所述天线罩中。
[0009]根据本公开的第三方面，所述散射结构包括作为凹陷和/或突起的至少一个结构。
[0010]根据本公开的第四方面，所述凹陷和/或突起的形状是全向散射形状。
[0011]根据本公开的第五方面，所述凹陷和/或突起的形状是非镜面反射形状。
[0012]根据本公开的第六方面，所述凹陷的形状是凹入的并且所述突起的形状是凸出
的。
[0013]根据本公开的第七方面，所述凹陷的内表面和/或所述突出的外表面包括预定的表面纹理粗糙度或凹痕。
[0014]根据本公开的第八方面，所述预定的表面纹理粗糙度或凹痕的尺度小于或等于由所述至少一个天线发射的雷达波的波长的1/10。
[0015]根据本公开的第九方面，所述散射结构包括多个结构，其中，所述多个结构中的一些具有不同的形状和/或不同的尺寸。
[0016]根据本公开的第十方面，所述天线罩沿其长度具有可变的厚度。
[0017]根据本公开的第十一方面，所述天线罩具有面向所述至少一个天线的第一区域和面向所述至少一个RF吸收器的第二区域。这里，所述天线罩在所述第一区域的第一厚度大于所述天线罩在所述第二区域的第二厚度。
[0018]根据本公开的第十二方面，所述第二厚度能够与所述RF吸收器的结构变化相对应地改变。
[0019]根据本公开的第十三方面，所述RF吸收器被放置在所述至少一个天线的视场之外。
[0020]根据本公开的第十四方面，所述RF吸收器与所述天线罩对接。
[0021]根据本公开的第十五方面，一种车辆包括根据前述方面中任一方面所述的雷达传感器。
[0022]根据本公开的第十六方面，一种制造雷达传感器的方法包括以下步骤：将天线罩成形，所述天线罩具有表面，所述表面包括具有逆散射结构的至少一个位置；将至少一个RF吸收器成形，所述至少一个RF吸收器具有顶表面，所述顶表面包括具有与所述逆散射结构对应的互补形状的散射结构；以及将所述至少一个RF吸收器中的每一个RF吸收器提供到所述天线罩的所述表面的对应的至少一个位置上。这里，所述散射结构和所述逆散射结构具有至少一个作为凹陷和/或突起的结构。
[0023]作为上面所概况的方面的结果，减少了散射波和逆辐射的能量。作为附加的益处，与现有技术的雷达传感器相比，实现了该技术效果，同时减少了雷达传感器的RF吸收材料和RCS的量。
附图说明
[0024]图1是根据现有技术的雷达传感器的横截面，用于示出散射行为。
[0025]图2是根据本公开的实施方式的雷达传感器的横截面，用于示出散射行为。
[0026]图3是根据本公开的实施方式的雷达传感器的3D图示，用于示出全向散射凹陷的功能方面。
[0027]图4是根据现有技术的雷达传感器的横截面，用于说明后向辐射行为。
[0028]图5是根据本公开的实施方式的雷达传感器的横截面，用于示出后向辐射行为。
[0029]图6是根据现有技术的雷达传感器的3D图示，用于示出与入射能量相比的反射能量的量。
[0030]图7是根据本公开的实施方式的雷达传感器的3D图示，用于示出与入射能量相比的反射能量的量。
[0031]图8是比较根据现有技术的平坦吸收器顶表面的RCS与根据本公开的实施方式的吸收器顶表面的RCS的仿真结果。
[0032]图9是根据现有技术的示例性雷达传感器的方位角误差的仿真结果。
[0033]图10是根据本公开的实施方式的示例性雷达传感器的方位角误差的仿真结果。
具体实施方式
[0034]从天线发射的雷达波在进入雷达传感器所瞄准以进行感测的环境之前行进通过天线罩材料。该天线罩材料可以使雷达波偏转、反射或散射。在雷达波在天线罩材料内散射的场景中，涉及与天线罩接触的RF吸收器。该场景也被称为“雷达传感器内部散射场景”，其可以是复杂的，并且可以导致雷达波在不同(和不希望的)方向上从雷达传感器发射。该场景的控制水平与实现的校准角精度和外部FOV辐射相关。
[0035]具体地，当天线罩覆盖RF吸收器时，RF吸收器涉及天线罩的不面向天线的表面(即“天线罩顶表面”)与RF吸收器的面向(和/或接触)天线罩材料的表面(即“吸收器顶表面”)之间的反射。雷达传感器的每个天线将在吸收器顶表面处引起与不同位置相关的散射情况。
[0036]现有技术认为面向天线罩的吸收器顶表面是平坦的。当天线罩材料与吸收器顶表面接触时，该接触也被称为“界面”。该平坦的吸收器顶表面或界面可导致雷达波从吸收器顶表面散射到雷达传感器的FOV中。因为该FOV被引导到与入射雷达波(即，从目标反射的)相同的散射波方向(或高程面(elevation plane))，所以天线罩材料内的散射可导致FOV内的额外失真，并且随后导致更差的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达传感器，所述雷达传感器包括：具有视场(2)的至少一个天线(1)；至少一个射频RF吸收器(9)；以及天线罩(3)，所述天线罩覆盖所述至少一个天线(1)和所述至少一个RF吸收器(9)，其中，所述至少一个RF吸收器(9)配备有包括至少一个散射结构的吸收器顶表面(10)，所述散射结构被配置成将雷达波重定向到所述视场(2)之外并且增加雷达波散射与所述天线罩(3)和所述至少一个RF吸收器(9)的相互作用。2.根据权利要求1所述的雷达传感器，其中，所述至少一个RF吸收器(9)的所述吸收器顶表面(10)至少部分地嵌入所述天线罩(3)中。3.根据权利要求1或2所述的雷达传感器，其中，所述散射结构包括作为凹陷和/或突起的至少一个结构。4.根据权利要求3所述的雷达传感器，其中，所述凹陷和/或所述突起的形状是全向散射形状。5.根据权利要求3或4所述的雷达传感器，其中，所述凹陷和/或所述突起的形状是非镜面反射形状。6.根据权利要求3至5中任一项所述的雷达传感器，其中，所述凹陷的形状是凹入的，并且所述突起的形状是凸出的。7.根据权利要求3至6中任一项所述的雷达传感器，其中，所述凹陷的内表面和/或所述突起的外表面包括预定的表面纹理粗糙度或凹痕。8.根据权利要求7所述的雷达传感器，其中，所述预定的表面纹理粗糙度或凹痕具有小于或等于由所述至少一个天线(1)发射的雷达波的波长的1/10的尺度。9.根据权利要求3至8中任一项所述的雷达传感器，其中，所述散射结构包括多个结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：APTIV技术有限公司，
类型：发明
国别省市：