CN110596648A - 一种车载毫米波雷达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载毫米波雷达，所述车载毫米波雷达至少包括由天线罩和壳体构成的腔体结构；其中，所述壳体内壁设有用于与所述腔体结构外部导通的的管状的安装凸台，所述安装凸台端部设有上沉孔，所述上沉孔设置有透气膜。通过本发明装置中下屏蔽盖、透气膜和壳体的结构设计，解决了传统雷达装置塑料散热不良的问题，提高了雷达天线性能。

Description

一种车载毫米波雷达

技术领域

本发明属于车载雷达技术领域，尤其涉及一种车载毫米波雷达。

背景技术

毫米波雷达，是工作在毫米波波段(millimeter wave)探测的雷达。通常毫米波是指30～300GHz频域(波长为1～10mm)的电磁波。同厘米波导引头相比，毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、电视等光学导引头相比，毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候(大雨天除外)全天时的特点。另外，毫米波导引头的抗干扰、反隐身能力也优于其他微波导引头。毫米波雷达能分辨识别很小的目标，而且能同时识别多个目标；具有成像能力，体积小、机动性和隐蔽性好。

光波在大气中传播衰减严重，器件加工精度要求高。毫米波与光波相比，它们利用大气窗口(毫米波与亚毫米波在大气中传播时，由于气体分子谐振吸收所致的某些衰减为极小值的频率)传播时的衰减小，受自然光和热辐射源影响小。为此，它们在通信、雷达、制导、遥感技术、射电天文学和波谱学方面都有重大的意义。利用大气窗口的毫米波频率可实现大容量的卫星-地面通信或地面中继通信。利用毫米波天线的窄波束和低旁瓣性能可实现低仰角精密跟踪雷达和成像雷达。高分辨率的毫米波辐射计适用于气象参数的遥感。用毫米波和亚毫米波的射电天文望远镜探测宇宙空间的辐射波谱可以推断星际物质的成分。优势主要有以下几点：

(1)小天线口径、窄波束：高跟踪和引导精度；易于进行低仰角跟踪，抗地面多径和杂波干扰；对近空目标具有高横向分辨力；对区域成像和目标监视具备高角分辨力；窄波束的高抗干扰性能；高天线增益；容易检测小目标，包括电力线、电杆等。

(2)大带宽：具有高信息速率，容易采用窄脉冲或宽带调频信号获得目标的细节结构特征；具有宽的扩谱能力，减少多径、杂波并增强抗干扰能力；相邻频率的雷达或毫米波识别器工作，易克服相互干扰；高距离分辨力，易得到精确的目标跟踪和识别能力。

(3)高多普勒频率：慢目标和振动目标的良好检测和识别能力；易于利用目标多普勒频率特性进行目标特征识别；对干性大气污染的穿透特性，提供在尘埃、烟尘和干雪条件下的良好检测能力。

(4)良好的抗隐身性能：当前隐身飞行器上所涂覆的吸波材料都是针对厘米波的。根据国外的研究，毫米波雷达照射的隐身目标，能形成多部位较强的电磁散射，使其隐身性能大大降低，所以，毫米波雷达还具有反隐身的潜力。

目前市面上主流的车载毫米波雷达主要由天线罩、壳体、PCB电源板、PCB射频板和屏蔽盖五部分组成，五种零件叠加安装，导致雷达厚度过厚，重量过重，成本高，安装适应性不足。

雷达壳体的材质采用塑胶件或铝合金，塑胶材质壳体会导致***散热性能差，不利于雷达内部元件的散热，影响整体雷达天线性能。塑料材质壳体会导致屏蔽性能差，不利于电磁兼容性能。

铝合金材质壳体会导致***重量和尺寸增加，无法满足不同车厂的需求，铝合金材质的壳体只能采用密封圈或涂硅胶的方式密封，工艺流程复杂，密封圈密封存在易老化，寿命短的缺陷，硅胶密封存在外观不佳，固化时间长，影响生产节拍的缺陷。且长期使用，***内部热胀冷缩易造成密封失效。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述技术问题，本发明公开了一种密封可靠、散热及屏蔽性能良好、安装方便的车载毫米波雷达。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种车载毫米波雷达，所述车载毫米波雷达至少包括由天线罩和壳体构成的腔体结构；其中，所述壳体内壁设有用于与所述腔体结构外部导通的的管状的安装凸台，所述安装凸台端部设有上沉孔，所述上沉孔设置有透气膜。

根据一个优选的实施方式，所述壳体的外壁设有透气孔，所述透气孔经透气流道与透气膜导通；其中，所述透气流道为具有直角转弯构造的L型结构设计。

根据一个优选的实施方式，所述车载毫米波雷达还包括设置于所述腔体结构内的PCB板，所述PCB板底部设置有下屏蔽盖并经所述下屏蔽盖固设于所述壳体内壁；所述下屏蔽盖在靠近所述PCB板的一侧设有下屏蔽盖凸台，所述下屏蔽盖凸台与所述PCB板间经导热胶相接。

根据一个优选的实施方式，所述下屏蔽盖在背离于所述PCB板的一侧还设有若干散热筋条。

根据一个优选的实施方式，所述下屏蔽盖采用金属材质构成。

根据一个优选的实施方式，所述PCB板顶部设置有由金属材质构成的上屏蔽盖，所述上屏蔽盖焊接于所述PCB板之上。

根据一个优选的实施方式，所述壳体上凸缘处设有焊接筋，所述天线罩上设有与所述壳体上凸缘结构匹配的安装槽，所述焊接筋配合卡接于所述安装槽内构成腔体结构。

根据一个优选的实施方式，所述安装槽的槽体底板厚度小于等于2mm。

根据一个优选的实施方式，所述安装槽内还设有溢料槽，所述溢料槽侧方还设有用于进行焊接筋限位的定位凸台。

根据一个优选的实施方式，所述壳体采用导热绝缘材料构成。

前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本发明的有益效果：

通过本发明装置中下屏蔽盖、透气膜和壳体的结构设计，解决了传统雷达装置塑料散热不良的问题，提高了雷达天线性能；

本装置中下屏蔽盖和上屏蔽盖与PCB板紧密接触，解决了传统塑料壳体屏蔽性能差的问题；

且装置中壳体和天线罩激光焊接，解决了传统雷达装配工序复杂，密封性能不佳的问题。提高了产品可靠性，延长了产品寿命。

附图说明

图1是本发明车载毫米波雷达的整体结构示意图；

图2是本发明车载毫米波雷达的整体结构***图；

图3是本发明车载毫米波雷达的透气膜安装示意图；

图4是本发明车载毫米波雷达的屏蔽盖散热结构示意图；

图5是本发明车载毫米波雷达的天线罩焊接结构示意图。

附图标记列表

1-天线罩 2-上屏蔽盖 3-下屏蔽盖，

4-导热胶 5-PCB板 6-透气膜，

7-壳体 11-溢料槽 12-定位凸台，

31-下屏蔽盖凸台 32-散热筋条 71-定位柱，

72-焊接筋 73-导向柱 74-安装凸台，

75-端子 76-透气孔

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明要指出的是，本发明中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本发明涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。

实施例1：

本发明公开了一种车载毫米波雷达。如图1至图5所示，所述车载毫米波雷达至少包括由天线罩1和壳体7构成的腔体结构，以及设置于所述腔体结构内的PCB板5。通过所述天线罩1和壳体7形成的腔体结构，用于完成对PCB板5的密封保护。所述PCB板5上设有信号发射电路与信号接收电路。用于完成雷达信号的发射和接收。

优选地，所述壳体7上凸缘处设有焊接筋72，用于实现与所述天线罩1间的焊接相连。所述天线罩1上设有与所述壳体7上凸缘结构匹配的安装槽，所述焊接筋72配合卡接于所述安装槽内构成腔体结构。

优选地，所述安装槽的槽体底板厚度小于等于2mm。以使得激光可以顺利通过该板体完成焊接筋72与天线罩1的安装槽间焊接处理。

进一步地，所述安装槽内还设有溢料槽11，所述溢料槽11侧方还设有用于进行焊接筋72限位的定位凸台12。

通过天线罩1上的所述溢料槽11的结构设置，保证了激光焊接溢料不会溢出到本雷达产品的表面而影响外观。

并且，通过溢料槽11内的定位凸台12的结构设置，保证了壳体7的焊接筋72装入天线罩1溢料槽时不会发生左右晃动而影响焊接效果的。

优选地，所述壳体7采用导热绝缘材料构成。以实现本雷达具有较好的散热效果。

优选地，所述壳体7内壁上还设有用于与所述腔体结构外部导通的的管状的安装凸台74，所述安装凸台74端部设有上沉孔，所述上沉孔设置有透气膜6。

所述安装凸台74的上沉孔设计可以方便透气膜6安装定位，且可以保护透气膜6在安装过程中不被刮碰，影响粘接效果。

进一步地，所述壳体7的外壁设有透气孔76。所述透气孔76经透气流道与透气膜6导通；其中，所述透气流道为具有直角转弯构造的L型结构设计。

即是，通过透气膜6与透气孔76间的流道采用L型设计，流道实现了加长并有直角转弯，可有效防止本发明装置生产和使用过程中外物碰破透气膜，造成防水性能丧失，影响产品寿命。同时，透气膜6与透气孔76间的流道设计，可以加大透气膜6的透气量，增加壳体7内自然对流，改善塑料壳体的散热效果。

优选地，所述PCB板5顶部设置有由金属材质构成的上屏蔽盖2。所述上屏蔽盖2焊接于所述PCB板5之上。通过将上屏蔽盖2焊接在PCB板5上，保证了屏蔽效果，且不干扰天线性能。

优选地，所述PCB板5底部设置有下屏蔽盖3并经所述下屏蔽盖3固设于所述壳体7内壁。所述下屏蔽盖3在靠近所述PCB板5的一侧设有下屏蔽盖凸台31，所述下屏蔽盖凸台31与所述PCB板5间经导热胶4相接。通过导热胶4的结构设计，有助于实现对将PCB板5上产生的热量较好的导入下屏蔽盖3内，从而提升PCB板5的散热速度。

优选地，所述下屏蔽盖3采用金属材质构成。进一步地，所述下屏蔽盖3在背离于所述PCB板5的一侧还设有若干散热筋条32。通过散热筋条32的结构设计，增加了下屏蔽盖3的散热表面积，加快了下屏蔽盖3的散热速度。

优选地，所述壳体7的内表面上设有定位柱71，下屏蔽盖3安装通过定位柱71安装在壳体上。壳体7为导热塑料，和下屏蔽盖3接触能更好的将热量传导到壳体7，从而散发到雷达外部。壳体7内还设有端子75及导向柱73，PCB板5通过导向柱73安装在端子75之上。

通过本发明装置中下屏蔽盖3、透气膜6和壳体7的结构设计，解决了传统雷达装置塑料散热不良的问题，提高了雷达天线性能。并且，本装置中下屏蔽盖3和上屏蔽盖2与PCB板5紧密接触，解决了传统塑料壳体屏蔽性能差的问题。同时，壳体7和天线罩1激光焊接，解决了传统雷达装配工序复杂，密封性能不佳的问题。提高了产品可靠性，延长了产品寿命。

前述本发明基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本发明可采用并要求保护的实施例。本发明方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。本领域技术人员可知有众多组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载毫米波雷达，其特征在于，所述车载毫米波雷达至少包括由天线罩(1)和壳体(7)构成的腔体结构；

其中，所述壳体(7)内壁设有用于与所述腔体结构外部导通的的管状的安装凸台(74)，所述安装凸台(74)端部设有上沉孔，所述上沉孔设置有透气膜(6)。

2.如权利要求1所述的一种车载毫米波雷达，其特征在于，所述壳体(7)的外壁设有透气孔(76)，所述透气孔(76)经透气流道与透气膜(6)导通；

其中，所述透气流道为具有直角转弯构造的L型结构设计。

3.如权利要求1所述的一种车载毫米波雷达，其特征在于，所述车载毫米波雷达还包括设置于所述腔体结构内的PCB板(5)，

所述PCB板(5)底部设置有下屏蔽盖(3)并经所述下屏蔽盖(3)固设于所述壳体(7)内壁；

所述下屏蔽盖(3)在靠近所述PCB板(5)的一侧设有下屏蔽盖凸台(31)，所述下屏蔽盖凸台(31)与所述PCB板(5)间经导热胶(4)相接。

4.如权利要求3所述的一种车载毫米波雷达，其特征在于，所述下屏蔽盖(3)在背离于所述PCB板(5)的一侧还设有若干散热筋条(32)。

5.如权利要求4所述的一种车载毫米波雷达，其特征在于，所述下屏蔽盖(3)采用金属材质构成。

6.如权利要求3所述的一种车载毫米波雷达，其特征在于，所述PCB板(5)顶部设置有由金属材质构成的上屏蔽盖(2)，所述上屏蔽盖(2)焊接于所述PCB板(5)之上。

7.如权利要求1所述的一种车载毫米波雷达，其特征在于，所述壳体(7)上凸缘处设有焊接筋(72)，所述天线罩(1)上设有与所述壳体(7)上凸缘结构匹配的安装槽，所述焊接筋(72)配合卡接于所述安装槽内构成腔体结构。

8.如权利要求7所述的一种车载毫米波雷达，其特征在于，所述安装槽的槽体底板厚度小于等于2mm。

9.如权利要求8所述的一种车载毫米波雷达，其特征在于，所述安装槽内还设有溢料槽(11)，所述溢料槽(11)侧方还设有用于进行焊接筋(72)限位的定位凸台(12)。

10.如权利要求1所述的一种车载毫米波雷达，其特征在于，所述壳体(7)采用导热绝缘材料构成。