DE102019217945A1 - Absorber structure for automotive radar - Google Patents

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Armin Himmelstoss
Felix Mueller
Werner Soergel
Thomas Schmidt
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • H01Q1/3233—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems

Abstract

Absorberstruktur zum Absorbieren von Radarwellen im Frequenzband von 76 bis 81 GHz, mit einer Absorberbasis (10) und einer Mehrzahl von auf wenigstens einer Seite der Absorberbasis (10) von der Absorberbasis vorstehenden Absorberelementen (12), wobei ein jeweiliges Absorberelement (12) eine Gesamthöhe (H) kleiner als 2,0 mm hat, wobei der Querschnitt des Absorberelements (12) von seinem freien Ende über eine Kappe (14) und über einen im wesentlichen konischen Abschnitt (16) bis zu einem Beginn eines geraden Abschnitts (18) eines Sockelabschnitts (18, 20) sich fortschreitend aufweitet, und wobei der Querschnitt des Absorberelements (12) von einem Basis-seitigen Ende des geraden Abschnitts (18) des Sockelabschnitts (18, 20) über einen Fußabschnitt (20) bis zur Absorberbasis (10) sich fortschreitend aufweitet.Absorber structure for absorbing radar waves in the frequency band from 76 to 81 GHz, with an absorber base (10) and a plurality of absorber elements (12) protruding from the absorber base on at least one side of the absorber base (10), each absorber element (12) having an overall height (H) is smaller than 2.0 mm, the cross section of the absorber element (12) from its free end via a cap (14) and via a substantially conical section (16) to the beginning of a straight section (18) of a Base section (18, 20) progressively widens, and the cross section of the absorber element (12) from a base-side end of the straight section (18) of the base section (18, 20) via a foot section (20) to the absorber base (10) progressively widens.

Description

Die Erfindung betrifft eine Absorberstruktur zum Absorbieren von Radarwellen, insbesondere von Radarwellen im Frequenzband von 76 bis 81 GHz für Kraftfahrzeug-Radaranwendungen.The invention relates to an absorber structure for absorbing radar waves, in particular radar waves in the frequency band from 76 to 81 GHz for motor vehicle radar applications.

Stand der TechnikState of the art

Um unerwünschte Ausbreitung von Radarwellen im Automobilbereich zu vermindern, sind Absorber bekannt, die beispielsweise als Plattenmaterial verbaut werden und beispielsweise aus einem Polymer bestehen, welches mit Kohlenstoff als absorbierendes Material beladen ist. Solche Absorber sind beispielsweise aus mit Kohlenstoff beladenem Polyamid (PA) oder elektrisch leitfähigem Polycarbonat (PC-EC) und sind beispielsweise unter dem Handelsnamen Witcom PA oder Witcom PC-EC am Markt erhältlich.In order to reduce the undesired propagation of radar waves in the automotive sector, absorbers are known which are installed, for example, as plate material and, for example, consist of a polymer which is loaded with carbon as an absorbent material. Such absorbers are, for example, made of polyamide (PA) loaded with carbon or electrically conductive polycarbonate (PC-EC) and are available on the market, for example, under the trade name Witcom PA or Witcom PC-EC.

Für Laboraufbauten, insbesondere für reflexionsarme Räume, sind andere Absorberstrukturen bekannt. So beschreibt CN 103457035 A eine Platte für die Auskleidung eines reflexionsarmen Raumes mit einer Basis und pyramidenartigen Körpern mit einer Höhe zwischen 400 und 2.000 mm aus einem mikrowellenabsorbierendem Material. Die Körper haben eine doppelt gekrümmte Oberfläche, bei der ein oberer Abschnitt eine konkav gekrümmte Oberfläche und ein unterer Abschnitt eine konvex gekrümmte Oberfläche ist. Das mikrowellenabsorbierende Material wird bei einer Frequenz im Bereich von 1 bis 6 GHz verwendet. Zur Herstellung wird das Material als Polyurethanschaum extrudiert, getrocknet und in die pyramidenartige Form geschnitten.Other absorber structures are known for laboratory structures, in particular for anechoic rooms. So describes CN 103457035 A a plate for lining an anechoic room with a base and pyramid-like bodies with a height between 400 and 2,000 mm made of a microwave-absorbing material. The bodies have a double curved surface in which an upper portion is a concave curved surface and a lower portion is a convex curved surface. The microwave absorbing material is used at a frequency in the range of 1 to 6 GHz. For production, the material is extruded as a polyurethane foam, dried and cut into a pyramid-like shape.

CN 205355260 U beschreibt eine Absorberstruktur mit einer Basis und wellenabsorbierenden Körpern in Kegelform oder Pyramidenform mit flacher Spitze. Die absorbierende Struktur hat eine Höhe von 160 bis 800 mm in Höhenrichtung des kegel- oder pyramidenförmigen Körpers sowie eine Höhe einer Grundplatte von 20 bis 200 mm. CN 205355260 U describes an absorber structure with a base and wave-absorbing bodies in the form of a cone or pyramid with a flat tip. The absorbent structure has a height of 160 to 800 mm in the height direction of the conical or pyramidal body and a height of a base plate of 20 to 200 mm.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Im Stand der Technik bekannte Absorber aus Kunststoffmaterial sind nur in einem schmalen Einfallswinkelbereich wirksam, wobei dennoch ein nennenswerter Anteil der Leistung, beispielsweise ungefähr 30%, reflektiert wird. Eine Absorption beträgt beispielsweise etwa 6 bis 7 dB pro mm Materialtiefe.In the prior art known absorbers made of plastic material are only effective in a narrow angle of incidence range, although a significant proportion of the power, for example approximately 30%, is reflected. An absorption is, for example, about 6 to 7 dB per mm of material depth.

Für Laboraufbauten bekannte Schaumabsorber haben hingegen nur eine geringe Absorption von beispielsweise 1 dB pro mm Materialtiefe.In contrast, foam absorbers known for laboratory structures have only a low absorption of, for example, 1 dB per mm of material depth.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neuartige Absorberstruktur für Radaranwendungen im KFZ-Bereich zu schaffen, die kostengünstig zu fertigen ist und bei einem kompakten Aufbau möglichst reflexionsarm ist. Wünschenswert ist insbesondere ein kompakter Aufbau mit einer Materialstärke von wenigen Millimetern, beispielsweise im Bereich von etwa 3 bis 6 mm.The object of the invention is to create a new type of absorber structure for radar applications in the motor vehicle sector, which can be manufactured inexpensively and is as low-reflection as possible with a compact structure. A compact structure with a material thickness of a few millimeters, for example in the range of approximately 3 to 6 mm, is particularly desirable.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Absorberstruktur zum Absorbieren von Radarwellen im Frequenzband von 76 bis 81 GHz, mit einer Absorberbasis und einer Mehrzahl von auf wenigstens einer Seite der Absorberbasis von der Absorberbasis vorstehenden Absorberelementen, wobei ein jeweiliges Absorberelement eine Gesamthöhe hat, die kleiner als 2,0 mm ist, wobei ein jeweiliges Absorberelement in seinem Verlauf von seinem freien Ende zur Absorberbasis in dieser Reihenfolge eine Kappe, einen im wesentlichen konischen Abschnitt und einen Sockelabschnitt aufweist, wobei der Sockelabschnitt einen geraden Abschnitt und einen Fußabschnitt umfasst, wobei der Querschnitt des Absorberelements von dem freien Ende über die Kappe und über den im wesentlichen konischen Abschnitt bis zu einem Beginn des geraden Abschnitts des Sockelabschnitts sich fortschreitend aufweitet, und wobei der Querschnitt des Absorberelements von einem Basis-seitigen Ende des geraden Abschnitts des Sockelabschnitts über den Fußabschnitt bis zur Absorberbasis sich fortschreitend aufweitet.The object is achieved according to the invention by an absorber structure for absorbing radar waves in the frequency band from 76 to 81 GHz, with an absorber base and a plurality of absorber elements protruding from the absorber base on at least one side of the absorber base, each absorber element having a total height that is less than 2.0 mm, wherein a respective absorber element in its course from its free end to the absorber base has a cap, a substantially conical section and a base section in this order, the base section comprising a straight section and a foot section, the cross section of the The absorber element progressively widens from the free end over the cap and over the essentially conical section to a start of the straight section of the base section, and the cross section of the absorber element from a base-side end of the straight section of the base section widening progressively over the foot section to the absorber base.

Das Absorberelement hat somit eine im wesentlichen Kegelstumpf-artige Form. Unter der Gesamthöhe des Absorberelements ist insbesondere die Höhe des Absorberelements oberhalb der Absorberbasis zu verstehen. Aufgrund der geringen Gesamthöhe des jeweiligen Absorberelements wird somit ein sehr kompakter Aufbau der Absorberstruktur ermöglicht. Besonders vorteilhaft ist, dass sich durch die Formgebung des Absorberelements eine besonders gute Absorption der Radarwellen in den Absorberelementen ergibt. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass durch die Formgebung des Absorberelements eine Erstellung der Absorberstruktur durch Gießen, insbesondere Spritzguss, ermöglicht wird. So kann eine Spritzgussform für eine sich zum freien Ende des Absorberelements verjüngende Kappe durch ein entsprechendes Fräswerkzeug mit geringem Durchmesser hergestellt werden; die Werkzeugform im Bereich des im wesentlichen konischen Abschnitts und des Sockelabschnitts kann ebenfalls durch Fräsen hergestellt werden; und das Vorsehen eines geraden Abschnitts des Sockelabschnitts und eines Fußabschnitts ermöglicht für eine vorgegebene, zu erreichende Höhe der Absorberstruktur dennoch eine Ausbildung von stabilen Trennwänden der Spritzgussform zwischen benachbarten Absorberelementen. Insgesamt kann somit eine für das Absorbieren von Radarwellen im Frequenzband von 76 bis 81 GHz besonders geeignete, kompakte Absorberstruktur erzielt werden, die eine Herstellung durch Spritzgießen gestattet. The absorber element thus has an essentially truncated cone-like shape. The total height of the absorber element is to be understood in particular as the height of the absorber element above the absorber base. Due to the low overall height of the respective absorber element, a very compact construction of the absorber structure is made possible. It is particularly advantageous that the shape of the absorber element results in particularly good absorption of the radar waves in the absorber elements. It is particularly advantageous that the shaping of the absorber element enables the absorber structure to be created by casting, in particular injection molding. Thus, an injection mold for a cap that tapers towards the free end of the absorber element can be produced by a suitable milling tool with a small diameter; the tool shape in the area of the essentially conical section and the base section can also be produced by milling; and the provision of a straight section of the base section and a foot section nevertheless enables stable partition walls of the injection mold to be formed between adjacent absorber elements for a predetermined height of the absorber structure to be achieved. Overall, a compact one that is particularly suitable for absorbing radar waves in the frequency band from 76 to 81 GHz can be used Absorber structure can be achieved, which allows manufacture by injection molding.

Dabei ermöglichen die von der Absorberbasis vorstehenden Absorberelemente ein Einkoppeln der Radarwellen in die Absorberstruktur, welches zu einer erhöhten Absorption im Bereich der Absorberelemente führt und zu einer geringen Reflexion führt.The absorber elements protruding from the absorber base enable the radar waves to be coupled into the absorber structure, which leads to increased absorption in the area of the absorber elements and leads to low reflection.

Das jeweilige Absorberelement hat eine Gesamthöhe, die kleiner als 2,0 mm ist. Vorzugsweise hat das jeweilige Absorberelement eine Gesamthöhe, die kleiner als die Hälfte einer minimalen Wellenlänge der zu absorbierenden Radarwellen ist. Diese minimale Wellenlänge liegt bei Radarwellen im Frequenzband von 76 bis 81 GHz etwa im Bereich von 3,7 mm bis 4,0 mm.The respective absorber element has a total height that is less than 2.0 mm. The respective absorber element preferably has an overall height which is less than half a minimum wavelength of the radar waves to be absorbed. For radar waves in the frequency band from 76 to 81 GHz, this minimum wavelength is approximately in the range from 3.7 mm to 4.0 mm.

Bei der beschriebenen Formgebung des Absorberelements weitet sich der Querschnitt des Absorberelements von seinem freien Ende bis zur Absorberbasis fortschreitend auf oder bleibt zumindest gleich. Insbesondere in dem geraden Abschnitt des Sockelabschnitts bleibt der Querschnitt des Absorberelements gleich.In the described shape of the absorber element, the cross section of the absorber element expands progressively from its free end to the absorber base or at least remains the same. In particular in the straight section of the base section, the cross section of the absorber element remains the same.

Das fortschreitende Aufweiten des Querschnitts kann auch als zunehmendes Aufweiten des Querschnitts bezeichnet werden und umfasst insbesondere ein stufenweises und/oder kontinuierliches Aufweiten des Querschnitts über den angegebenen Verlauf. In einem Bereich, wo sich der Querschnitt des Absorberelements fortschreitend aufweitet, vergrößert sich der Querschnitt des Absorberelements in der Richtung von dem freien Ende zur Absorberbasis somit mehr und mehr.The progressive widening of the cross-section can also be referred to as increasing widening of the cross-section and includes, in particular, a gradual and / or continuous widening of the cross-section over the specified course. In a region where the cross section of the absorber element widens progressively, the cross section of the absorber element thus increases more and more in the direction from the free end to the absorber base.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Preferred configurations and developments of the invention emerge from the subclaims.

Vorzugsweise sind die auf wenigstens einer Seite der Absorberbasis von der Absorberbasis vorstehenden Absorberelemente in einem hexagonalen Raster angeordnet. Dadurch wird eine besonders gute Ausfüllung der Fläche der Absorberbasis ermöglicht. Somit kann für eine jeweilige Höhe oberhalb der Absorberbasis mit einem dort vorgesehenen Querschnitt der Absorberelements ein vergleichsweise großes Querschnittsflächen-Füllverhältnis bezogen auf die Fläche der gesamten Absorberstruktur erzielt werden. Für rotationssymmetrische Absorberelemente ist durch eine Anordnung der Absorberelemente in einem hexagonalen Raster ein maximales Flächenfüllverhältnis zu realisieren.The absorber elements protruding from the absorber base on at least one side of the absorber base are preferably arranged in a hexagonal grid. This enables particularly good filling of the area of the absorber base. Thus, for a respective height above the absorber base with a cross section of the absorber element provided there, a comparatively large cross-sectional area filling ratio based on the area of the entire absorber structure can be achieved. For rotationally symmetrical absorber elements, a maximum area filling ratio can be achieved by arranging the absorber elements in a hexagonal grid.

Vorzugsweise haben die Absorberelemente auf wenigstens einer Seite der Absorberbasis eine einheitliche Form.The absorber elements preferably have a uniform shape on at least one side of the absorber base.

Vorzugsweise hat die Absorberbasis auf wenigstens einer Seite eine flache Oberfläche, auf der die Absorberelemente angeordnet sind. Die Absorberelemente stehen somit von der flachen Oberfläche vor.The absorber base preferably has a flat surface on at least one side on which the absorber elements are arranged. The absorber elements thus protrude from the flat surface.

In einer Ausführungsform können die Absorberelemente auch von beiden Seiten der Absorberbasis vorstehen.In one embodiment, the absorber elements can also protrude from both sides of the absorber base.

Vorzugsweise hat das Absorberelement an jeder Höhe zwischen der Kappe und der Absorberbasis einen gerundeten Querschnitt. Dies ist besonders vorteilhaft für die Herstellung der Absorberstruktur in einer Gussform bzw. Spritzgussform, da ein gerundeter Formquerschnitt eines Formwerkzeugs gut fräsbar ist. Vorzugsweise hat der gerundete Querschnitt einen minimalen positiven Radius, der an jeder Höhe zwischen der Kappe und der Absorberbasis größer oder gleich einem Minimalradius ist. Der Minimalradius beträgt vorzugsweise mindestens 0,2 mm.Preferably, the absorber element has a rounded cross-section at any level between the cap and the absorber base. This is particularly advantageous for the production of the absorber structure in a casting mold or injection mold, since a rounded mold cross section of a molding tool can be easily milled. Preferably, the rounded cross section has a minimum positive radius which is greater than or equal to a minimum radius at any height between the cap and the absorber base. The minimum radius is preferably at least 0.2 mm.

Vorzugsweise haben die Kappe und/oder der im wesentlichen konische Abschnitt des Absorberelements eine rotationssymmetrische Form. Mit anderen Worten bilden vorzugsweise wenigstens die Kappe und/oder der im wesentlichen konische Abschnitt des Absorberelements eine Rotationskörper. Vorzugsweise hat auch der Sockelabschnitt des Absorberelements eine rotationssymmetrische Form. Vorzugsweise ist der gerade Abschnitt des Sockelabschnitts ein zylindrischer Abschnitt. Eine rotationssymmetrische Form ist besonders günstig für eine gleichmäßige Verteilung der Radarwellen-Rückstreuung zu den Seiten, bezogen auf eine Längsrichtung eines jeweiligen Absorberelements. Außerdem kann im Zusammenwirken mit der Anordnung der Absorberelemente in einem hexagonalen Raster eine besonders gute Flächenfüllung in der Oberfläche der Absorberbasis erreicht werden. Mit anderen Worten bilden wenigstens die Kappe und/oder der im wesentlichen konische Abschnitt des Absoberelements eine Rotationskörper.The cap and / or the essentially conical section of the absorber element preferably have a rotationally symmetrical shape. In other words, at least the cap and / or the essentially conical section of the absorber element preferably form a body of revolution. The base section of the absorber element also preferably has a rotationally symmetrical shape. Preferably, the straight section of the base section is a cylindrical section. A rotationally symmetrical shape is particularly favorable for a uniform distribution of the radar wave backscatter to the sides, based on a longitudinal direction of a respective absorber element. In addition, in cooperation with the arrangement of the absorber elements in a hexagonal grid, a particularly good area filling can be achieved in the surface of the absorber base. In other words, at least the cap and / or the essentially conical section of the absorbent element form a body of revolution.

Vorzugsweise hat an jeder Stelle der Außenfläche des Absorberelements außerhalb der Kappe ein Radius der Außenfläche des Absorberelements im Querschnitt des Absorberelements mindestens einen Minimalwert von 0,2 mm.At every point on the outer surface of the absorber element outside the cap, a radius of the outer surface of the absorber element in the cross section of the absorber element preferably has at least a minimum value of 0.2 mm.

Bei einem rotationssymmetrischen Absorberelement entspricht ein Aufweiten des Querschnitts einem Zunehmen des Radius des Absorberelements. Der Radius des Absorberelements nimmt somit von dem freien Ende des Absorberelements bis zur Absorberbasis zu oder bleibt zumindest abschnittsweise gleich, letzteres insbesondere im Bereich des geraden Abschnitts des Sockelabschnitts.In the case of a rotationally symmetrical absorber element, an expansion of the cross section corresponds to an increase in the radius of the absorber element. The radius of the absorber element thus increases from the free end of the absorber element to the absorber base or remains the same at least in sections, the latter in particular in the area of the straight section of the base section.

Vorzugsweise ist die Kappe des Absorberelements eine vorgewölbte, gerundete Kappe, besonders bevorzugt eine Kugelkappe. Unter einer Kugelkappe ist ein Endabschnitt einer Kugel, insbesondere eine Halbkugel oder ein Endabschnitt einer Halbkugel zu versehen. Ein Absorberelement mit vorgewölbter, gerundeter Kappe lässt sich besonders gut entformen und ermöglicht darüber hinaus eine stetige Zunahme des Querschnitts des Absorberelements von seinem freien Ende bis zum im wesentlichen konischen Abschnitt.The cap of the absorber element is preferably a bulging, rounded cap, particularly preferably a spherical cap. An end section of a sphere, in particular a hemisphere or an end section of a hemisphere, is to be provided under a spherical cap. An absorber element with a protruding, rounded cap can be removed from the mold particularly well and, moreover, enables a constant increase in the cross section of the absorber element from its free end to the essentially conical section.

Vorzugsweise schließt der im wesentlichen konische Abschnitt des Absorberelements sich an die Kappe an. Vorzugsweise schließt der gerade Abschnitt des Sockelabschnitt sich an den im wesentlichen konischen Abschnitt des Absorberelements an. Vorzugweise schließt der Fußabschnitt des Sockelabschnitts sich an den geraden Abschnitt. Vorzugsweise schließt der Fußabschnitt des Sockelabschnitts sich an die Absorberbasis an.The essentially conical section of the absorber element preferably adjoins the cap. The straight section of the base section preferably adjoins the essentially conical section of the absorber element. The foot section of the base section preferably adjoins the straight section. The foot section of the base section preferably adjoins the absorber base.

Vorzugsweise sind die Absorberelemente auf wenigstens einer Seite der Absorberbasis an die Absorberbasis angeformt, insbesondere einstückig mit der Absorberbasis an diese angeformt. Dies ist besonders vorteilhaft für einen Übergang von Radarwellen von den Absorberelementen in die Absorberbasis.The absorber elements are preferably molded onto the absorber base on at least one side of the absorber base, in particular molded onto the absorber base in one piece. This is particularly advantageous for a transition of radar waves from the absorber elements into the absorber base.

Vorzugsweise sind die Absorberelemente und die Absorberbasis aus einem gleichen Material gefertigt.The absorber elements and the absorber base are preferably made of the same material.

Vorzugsweise umfasst der im wesentlichen konische Abschnitt des Absorberelements einen konischen Abschnitt, in welchem der Querschnitt des Absorberelements einen Radius aufweist, der mit zunehmendem Abstand des Querschnitts von dem freien Ende des Absorberelements gleichmäßig zunimmt. Die Zunahme des Radius ist somit proportional zur Zunahme des Abstands des Querschnitts von dem freien Ende des Absorberelements. Vorzugsweise hat dabei das Verhältnis der Zunahme des Radius zu der Zunahme des Abstands einen Wert im Bereich von 0,26 bis 0,31.The essentially conical section of the absorber element preferably comprises a conical section in which the cross section of the absorber element has a radius which increases uniformly with increasing distance of the cross section from the free end of the absorber element. The increase in the radius is thus proportional to the increase in the distance of the cross section from the free end of the absorber element. The ratio of the increase in the radius to the increase in the distance preferably has a value in the range from 0.26 to 0.31.

Vorzugsweise hat der Radius des konischen Abschnitts des Absorberelements in einer Höhe über der Absorberbasis, welche Höhe dem halben Abstand zweier benachbarter Absorberelemente entspricht, einen Wert, der kleiner als das 0,55-fache dieser Höhe ist. Vorzugsweise liegt dieser Wert im Bereich des 0,48 bis 0,54-fachen dieser Höhe.The radius of the conical section of the absorber element at a height above the absorber base, which height corresponds to half the distance between two adjacent absorber elements, preferably has a value that is less than 0.55 times this height. This value is preferably in the range from 0.48 to 0.54 times this height.

Der Abstand zweier benachbarter Absorberelemente entspricht dem Abstand ihrer freien Enden.The distance between two adjacent absorber elements corresponds to the distance between their free ends.

Vorzugsweise ist ein Abstand der freien Enden zweier benachbarter Absorberelemente kleiner als die Gesamthöhe eines jeweiligen Absorberelements.A distance between the free ends of two adjacent absorber elements is preferably smaller than the total height of a respective absorber element.

Vorzugsweise weist der Fußabschnitt des Sockelabschnitts des Absorberelements eine Außenkontur auf, die im Längsschnitt durch das Absorberelement einen konkaven Verlauf hat.The foot section of the base section of the absorber element preferably has an outer contour which has a concave profile in the longitudinal section through the absorber element.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Kappe einen maximalen Radius, der kleiner oder gleich 0,25 mm ist; der im wesentlichen konische Abschnitt hat eine Höhe, die wenigstens 0,45 mm beträgt und kleiner oder gleich 0,9 mm ist, und hat einen maximalen Radius, der wenigstens 0,35 mm beträgt und kleiner oder gleich 0,45 mm ist; der gerade Abschnitt des Sockelabschnitts hat eine Höhe, die wenigstens 0,10 mm beträgt, und hat einen maximalen Radius, der sich vom halben Abstand zweier benachbarter Absorberelemente um höchstens 0,25 mm unterscheidet. Vorzugsweise beträgt der maximale Radius der Kappe wenigstens 0,15 mm. Vorzugsweise ist die Höhe des geraden Abschnitts des Sockelabschnitts kleiner oder gleich 0,30 mm. Vorzugsweise unterscheidet sich der maximale Radius des geraden Abschnitts vom halben Abstand zweier benachbarter Absorberelemente um wenigstens 0,15 mm.In a preferred embodiment, the cap has a maximum radius that is less than or equal to 0.25 mm; the substantially conical portion has a height which is at least 0.45 mm and is less than or equal to 0.9 mm, and has a maximum radius which is at least 0.35 mm and is less than or equal to 0.45 mm; the straight section of the base section has a height which is at least 0.10 mm, and has a maximum radius which differs from half the distance between two adjacent absorber elements by at most 0.25 mm. Preferably the maximum radius of the cap is at least 0.15 mm. The height of the straight section of the base section is preferably less than or equal to 0.30 mm. The maximum radius of the straight section preferably differs from half the distance between two adjacent absorber elements by at least 0.15 mm.

Vorzugsweise beträgt der halbe Abstand zweier benachbarter Absorberelemente wenigstens 0,55 mm und ist kleiner oder gleich 1 mm, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,7 mm. Vorzugsweise hat das Absorberelement eine Gesamthöhe, die wenigstens 1,0 mm beträgt und kleiner 2,0 mm ist, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 1,6 mm ist, und weiter besonders bevorzugt kleiner oder gleich 1,30 mm ist. Somit ist die Gesamthöhe kleiner als die Wellenlänge der zu absorbierenden Radarwellen. Vorzugsweise ist die Gesamthöhe kleiner als die Hälfte einer minimalen Wellenlänge der zu absorbierenden Radarwellen.Preferably, half the distance between two adjacent absorber elements is at least 0.55 mm and is less than or equal to 1 mm, particularly preferably less than or equal to 0.7 mm. The absorber element preferably has an overall height which is at least 1.0 mm and less than 2.0 mm, particularly preferably less than or equal to 1.6 mm, and more particularly preferably less than or equal to 1.30 mm. Thus, the total height is smaller than the wavelength of the radar waves to be absorbed. The total height is preferably less than half of a minimum wavelength of the radar waves to be absorbed.

Vorzugsweise hat das Absorberelement eine Form, die durch ein Kunststoffvollmaterial gebildet wird.The absorber element preferably has a shape which is formed by a solid plastic material.

Vorzugsweise sind die Absorberelemente aus einem Material gefertigt, welches im Frequenzband von 76 bis 81 GHz eine relative Permittivität εr hat, die wenigstens 9 beträgt und kleiner oder gleich 14 ist. Die relative Permittivität wird auch als Dielektrizitätszahl bezeichnet. Vorzugsweise ist die Absorberbasis ebenfalls aus einem solchen Material gefertigt. Besonders bevorzugt sind die Absorberelemente und die Absorberbasis aus einem solchen Material gefertigt.The absorber elements are preferably made of a material which, in the frequency band from 76 to 81 GHz, has a relative permittivity ε r that is at least 9 and less than or equal to 14. The relative permittivity is also referred to as the dielectric constant. The absorber base is preferably also made from such a material. The absorber elements and the absorber base are particularly preferably made from such a material.

Vorzugsweise sind die Absorberelemente aus einem Material gefertigt, welches im Frequenzband von 76 bis 81 GHz einen dielektrischen Verlustfaktor tanδ hat, der wenigstens 0,1 beträgt und kleiner oder gleich 0,4 ist. Vorzugsweise ist die Absorberbasis ebenfalls aus einem solchen Material gefertigt. Besonders bevorzugt sind die Absorberelemente und die Absorberbasis aus einem solchen Material gefertigt.The absorber elements are preferably made of a material which, in the frequency band from 76 to 81 GHz, has a dielectric loss factor tanδ which is at least 0.1 and is less than or equal to 0.4. The absorber base is preferably also made from such a material. The absorber elements and the absorber base are particularly preferably made from such a material.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.In the following, exemplary embodiments are explained in more detail with reference to the drawing.

Es zeigen:

  • 1 eine Skizze einer perspektivischen Ansicht einer Ausführungsform einer Absorberstruktur;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts durch die Absorberstruktur;
  • 3 den Radius eines Absorberelements einer Ausführungsform der Absorberstruktur in Abhängigkeit von der Höhe;
  • 4 einen simulierten Reflexionskoeffizienten der Absorberstruktur; und
  • 5 einen simulierten Reflexionskoeffizienten einer weiteren Ausführungsform der Absorberstruktur.
Show it:
  • 1 a sketch of a perspective view of an embodiment of an absorber structure;
  • 2 a schematic representation of a longitudinal section through the absorber structure;
  • 3rd the radius of an absorber element of an embodiment of the absorber structure as a function of the height;
  • 4th a simulated reflection coefficient of the absorber structure; and
  • 5 a simulated reflection coefficient of a further embodiment of the absorber structure.

1 zeigt schematisch eine Absorberstruktur mit einer Absorberbasis 10 in Form einer flachen Platte, auf deren Vorderseite mehrere gleichartige Absorberelemente 12 in einem hexagonalen Raster symmetrisch angeordnet sind. Die Absorberelemente 12 haben im wesentlichen die Form eines Kegelstumpfs mit einer Gesamthöhe H oberhalb der Vorderseite der Absorberbasis 10, welche Gesamthöhe H = 1,11 mm beträgt. Der Abstand A eines Absorberelements 12 zu jedem seiner sechs benachbarten Absorberelemente 12 beträgt A = 1,20 mm. An ihrem vorderen Ende weisen die Absorberelemente 12 jeweils eine Kugelkappe 14 auf, die einen maximalen Durchmesser D = 0,41 mm hat. Unterhalb der Kugelkappe 14 haben die Absorberelemente 12 jeweils einen im wesentlichen konischen Abschnitt 16, einen geraden, zylindrischen Abschnitt 18 und einen Fußabschnitt 20. Der zylindrische Abschnitt 18 und der Fußabschnitt 20 bilden einen Sockelabschnitt des Absorberelements 12. 1 shows schematically an absorber structure with an absorber base 10 in the form of a flat plate with several similar absorber elements on the front side 12th are arranged symmetrically in a hexagonal grid. The absorber elements 12th essentially have the shape of a truncated cone with an overall height H above the front of the absorber base 10 , which total height is H = 1.11 mm. The distance A of an absorber element 12th to each of its six neighboring absorber elements 12th is A = 1.20 mm. The absorber elements have at their front end 12th one spherical cap each 14th which has a maximum diameter D = 0.41 mm. Below the spherical cap 14th have the absorber elements 12th each a substantially conical section 16 , a straight, cylindrical section 18th and a foot section 20th . The cylindrical section 18th and the foot section 20th form a base section of the absorber element 12th .

Die Kappe 14, der im wesentlichen konische Abschnitt 16 und der gerade Abschnitt 18 haben jeweils an jeder Höhe einen kreisrunden Querschnitt, bilden also einen Rotationskörper.The cap 14th , the essentially conical section 16 and the straight section 18th each have a circular cross-section at each height, i.e. they form a solid of revolution.

2 zeigt die Form des Absorberelements 12 genauer in einem Längsschnitt durch die Absorberstruktur durch auf einer Linie liegende, jeweils zueinander benachbarte Absorberelemente 12. 2 shows the shape of the absorber element 12th more precisely in a longitudinal section through the absorber structure through mutually adjacent absorber elements lying on a line 12th .

Der Fußabschnitt 20 erstreckt sich bis zu einer Höhe H1 = 0,15 mm und hat einen minimalen Radius R2 am oberen Ende, mit R2 = 0,40 mm. Der gerade, zylindrische Abschnitt 18 erstreckt sich dann bis zu einer Höhe H2, bezogen auf die Oberseite der Absorberbasis 10, mit H2 = 0,30 mm. Der zylindrische Abschnitt 18 hat den Radius R2. Der im wesentlichen konische Abschnitt 16 erstreckt sich von der Höhe H2 bis zu einer Höhe H3, wobei H3 ungefähr 0,96 mm beträgt. Von der Höhe H3 bis zur Gesamthöhe H erstreckt sich dann die Kugelkappe 14. Der Radius R1 bei der Höhe H3 beträgt 0,205 mm. Diese Maßangaben werden vorzugsweise mit einer Maßtoleranz von 10% eingehalten, weiter bevorzugt 5%, besonders bevorzugt 2%. Bei der Maßangabe der Höhe H3 sind jedoch größere Maßtoleranzen als bei den übrigen Maßangaben möglich, da der Übergang zwischen der Kugelkappe 14 und dem im wesentlichen konischen Abschnitt 16 ohne wesentliche Änderungen der Form um beispielsweise bis zu 0,05 mm, oder mehr, geändert werden kann.The foot section 20th extends up to a height H1 = 0.15 mm and has a minimal radius R2 at the upper end, with R2 = 0.40 mm. The straight, cylindrical section 18th then extends up to a height H2 , based on the top of the absorber base 10 , with H2 = 0.30 mm. The cylindrical section 18th has the radius R2 . The essentially conical section 16 extends from the height H2 up to a height H3 where H3 is approximately 0.96 mm. From the height H3 The spherical cap then extends up to the total height H. 14th . The radius R1 at the height H3 is 0.205 mm. These dimensions are preferably complied with with a dimensional tolerance of 10%, more preferably 5%, particularly preferably 2%. When specifying the height H3 However, larger dimensional tolerances are possible than with the other dimensions because the transition between the spherical cap 14th and the substantially conical section 16 can be changed without substantial changes in shape by, for example, up to 0.05 mm or more.

Das Absorberelement 12 hat einen unterhalb seines freien Endes im Verlauf zur Oberseite der Absorberbasis 10 zunehmenden Radius. Der Radius nimmt unterhalb des freien Endes über den wesentlichen Teil der Kugelkappe 14 und über den im wesentlichen konischen Abschnitt 16 fortschreitend zu. Im Bereich der Kugelkappe 14 hat das Absorberelement 12 im Längsschnitt eine Außenkontur mit konvexer Krümmung. Im Bereich des Fußabschnitts 20 hat das Absorberelement 12 im Längsschnitt eine Außenkontur mit konkaver Krümmung und eine von einem Ende des geraden Abschnitts 18 über den Fußabschnitt 20 zunehmende Querschnittsfläche.The absorber element 12th has one below its free end extending to the top of the absorber base 10 increasing radius. The radius increases below the free end over the substantial part of the spherical cap 14th and over the substantially conical section 16 progressing to. In the area of the spherical cap 14th has the absorber element 12th in a longitudinal section an outer contour with a convex curvature. In the area of the foot section 20th has the absorber element 12th in longitudinal section an outer contour with a concave curvature and one from one end of the straight section 18th over the foot section 20th increasing cross-sectional area.

3 zeigt einen Graphen, in dem schematisch der Radius r einer Ausführungsform des Absorberelements 12 in Abhängigkeit von der Höhe h über der Oberseite der Absorberbasis 10 dargestellt ist. Die Ausführungsform ist ein Spezialfall der Ausführungsform der 1 und 2 und ist mittels Spritzgießen in einem Formwerkzeug formbar. Dargestellt ist der Radius r über der Höhe h. Eine gestrichelte Referenzkurve zeigt einen im Hinblick auf die Absorption optimalen, theoretischen Verlauf des Radius. 3rd shows a graph in which, schematically, the radius r of an embodiment of the absorber element 12th depending on the height h above the top of the absorber base 10 is shown. The embodiment is a special case of the embodiment of FIG 1 and 2 and can be molded in a mold by means of injection molding. The radius r is shown above the height h. A dashed reference curve shows a theoretical curve of the radius that is optimal with regard to absorption.

Der Verlauf des Radius r des Absorberelements 12 stellt eine Annäherung an den optimalen Verlauf dar. Im Sockelbereich 18, 20 und im unteren Teil des im wesentlichen konvexen Abschnitts 16 wird durch den sich nach oben verjüngenden Fußabschnitt 20 und den zylindrischen Abschnitt 18 erreicht, dass das Formwerkzeug im Höhenbereich des zylindrischen Abschnitts 18 eine Materialstärke von mindestens 0,4 mm hat, entsprechend einem Abstand F = 0,4 mm (2) zwischen den zylindrischen Abschnitten 18 zweier benachbarter Absorberelemente 12. Zugleich wird erreicht, dass der im wesentliche konische Abschnitt 16 einen konischen Abschnitt 16A umfasst, in welchem der Radius r mit zunehmender Höhe h gleichmäßig zunimmt. Dies entspricht einer konstanten Steigung der Außenkontur im Längsschnitt. In dem konischen Abschnitt 16A stimmt der Verlauf des Radius r in Abhängigkeit von der Höhe h mit dem theoretisch optimalen Verlauf überein. Die durch den zylindrischen Abschnitt 18 gebildete Stufe sorgt somit für die ausreichende Höhe des Absorberelements 12 bei gegebener Steigung im Bereich des konischen Abschnitts 16A.The course of the radius r of the absorber element 12th represents an approximation of the optimal course. In the base area 18th , 20th and in the lower part of the substantially convex portion 16 is due to the upward tapering foot section 20th and the cylindrical portion 18th achieved that the molding tool in the height range of the cylindrical section 18th has a material thickness of at least 0.4 mm, corresponding to a distance F = 0.4 mm ( 2 ) between the cylindrical sections 18th two neighboring absorber elements 12th . At the same time it is achieved that the essentially conical section 16 a conical section 16A includes, in which the radius r increases uniformly with increasing height h. This corresponds to a constant slope of the outer contour in longitudinal section. In the conical section 16A the course of the radius r as a function of the height h corresponds to the theoretically optimal course. The through the cylindrical section 18th The step thus formed ensures that the absorber element is sufficiently high 12th for a given slope in the area of the conical section 16A .

Im Beispiel der 3 beträgt das Verhältnis der Änderung des Radius r zu der Änderung der Höhe h etwa 0,30.In the example of the 3rd the ratio of the change in the radius r to the change in the height h is about 0.30.

In einer Höhe h von 0,6 mm, welche dem halben Abstand A von 1/2 A = 0,6 mm entspricht, liegt der Radius r des konischen Abschnitts 16A zwischen 0,30 und 0,31 mm und ist somit kleiner als das 0,55-fache dieser Höhe, wobei 0,55 x 0,6 mm = 0,33 mm ist.The radius r of the conical section lies at a height h of 0.6 mm, which corresponds to half the distance A of 1/2 A = 0.6 mm 16A between 0.30 and 0.31 mm and is therefore smaller than 0.55 times this height, where 0.55 x 0.6 mm = 0.33 mm.

Während im theoretisch optimalen Verlauf des Radius sich eine Spitze des Absorberelements ergeben würde, wird durch die Kappe 14 des Absorberelements 10 erreicht, dass mit einer entsprechend gefrästen Kontur des Hohlraums des Formwerkzeugs das obere Ende des Absorberelements 12 in definierter Weise formbar ist.While a point of the absorber element would result in the theoretically optimal course of the radius, the cap 14th of the absorber element 10 achieves that the upper end of the absorber element with a correspondingly milled contour of the cavity of the molding tool 12th is malleable in a defined way.

Der in 3 gestrichelt dargestellte optimale Verlauf des Radius über der Höhe h wurde durch eine Optimierung eines Modells berechnet. Dabei wurde ein Modell der Absorberstruktur mit geschichteten planaren Schichten angenommen, die äquidistant mit einer ausreichend kleinen Schichtdicke modelliert wurden. Als Schichtdicke wurde beispielsweise λ0/20 gewählt, wobei λ0 beispielsweise die Wellenlänge bei einer Frequenz von 76,5 GHz ist. In dem Modell wurde der Verlauf der effektiven Permittivität εi jeder Schicht i optimiert. Dabei ist die effektive Permittivität εeff einer Mischung zweier Stoffe gegeben durch: ε e f f = ( v c ε c 1 3 + v i ε i 1 3 ) 3

Figure DE102019217945A1_0001
The in 3rd The optimal course of the radius over the height h, shown in dashed lines, was calculated by optimizing a model. A model of the absorber structure with layered planar layers was assumed, which were modeled equidistantly with a sufficiently small layer thickness. The layer thickness was, for example, λ / chosen 0 20, 0 wherein λ is the wavelength, for example at a frequency of 76.5 GHz. In the model, the course of the effective permittivity εi of each layer i was optimized. The effective permittivity εeff of a mixture of two substances is given by: ε e f f = ( v c ε c 1 3rd + v i ε i 1 3rd ) 3rd
Figure DE102019217945A1_0001

Dabei bezeichnet εeff die effektive Permittivität des Gemisches; vc den Volumenanteil des Hintergrundmaterials, in diesem Falle Luft; εc die Permittivität des Hintergrundmaterials; vi den Volumenanteil des eingebrachten Materials, in diesem Falls des Kunststoffmaterials der Absorberstruktur; und εi die Permittivität des eingebrachten Materials.Here εeff denotes the effective permittivity of the mixture; v c is the volume fraction of the background material, in this case air; ε c is the permittivity of the background material; vi the volume fraction of the material introduced, in this case the plastic material of the absorber structure; and εi the permittivity of the introduced material.

Setzt man nun für das Hintergrundmaterial Luft εc = 1, und vc = 1 - vi sowie εi = εt,w für den verwendeten, verlustbehafteten Kunststoff, so ergibt sich für das Querschnittsflächen-Füllverhältnis a(z) = vi(z) und den z-abhängigen Verlauf εr(z) der relativen Permittivität der Zusammenhang: α ( z ) = ε r ( z ) a − 1 ε r , W a − 1

Figure DE102019217945A1_0002
If we now set ε c = 1, and v c = 1 - v i and ε i = ε t, w for the lossy plastic used for the background material air, the result is a (z) = v i for the cross-sectional area filling ratio (z) and the z-dependent course ε r (z) of the relative permittivity of the relationship: α ( z ) = ε r ( z ) a - 1 ε r , W. a - 1
Figure DE102019217945A1_0002

In 3 sind sowohl die Höhe h als auch der entsprechende Wert z des Modells dargestellt. z = 0 bezeichnet die Spitze der theoretisch optimalen Struktur des Absorberelements.In 3rd both the height h and the corresponding value z of the model are shown. z = 0 denotes the tip of the theoretically optimal structure of the absorber element.

Der Zylinderabschnitt 18 ermöglicht es, oberhalb des Fußes 20 bei möglichst großer radialer Breite des Absorberelements 12 eine notwendige Höhe zu erreichen. Würde hier bereits eine konische Form gewählt, so würde eine Annäherung an den optimalen Flächenfüllverlauf a(z) erst bei deutlich größerer Höhe h und somit geringerer Flächenfüllung erreicht.The cylinder section 18th allows it to be above the foot 20th with the greatest possible radial width of the absorber element 12th to reach a necessary height. If a conical shape were already selected here, an approximation to the optimal surface filling course a (z) would only be achieved at a significantly greater height h and thus less surface filling.

Für eine kreisförmige Form ergibt sich dann als Zusammenhang zwischen dem Radius r und dem Querschnittsflächen-Füllverhältnis a(z): r = r m a x α ( z ) .

Figure DE102019217945A1_0003
For a circular shape, the relationship between the radius r and the cross-sectional area filling ratio a (z) then results: r = r m a x α ( z ) .
Figure DE102019217945A1_0003

Im Beispiel der hexagonalen Anordnung der Absorberelemente 12, die eine rotationssymmetrische Grundform haben, wurde rmax = 1,47 mm gewählt.In the example of the hexagonal arrangement of the absorber elements 12th , which have a rotationally symmetrical basic shape, rmax = 1.47 mm was chosen.

Das verwendete Material der Absorberstruktur ist unter der Bezeichnung „Witcom PA“ von der Firma Witcom, Etten-Leur, Niederlande erhältlich und hat eine relative Perm ittiviät εr = 10,8 und einen dielektrischen Verlustfaktor tanδ = 0,19.The material used for the absorber structure is available under the name “Witcom PA” from Witcom, Etten-Leur, the Netherlands and has a relative permittivity ε r = 10.8 and a dielectric loss factor tanδ = 0.19.

4 zeigt schematisch einen Graphen eines sich aus einer Simulation ergebenden Reflexionskoeffizienten R der Absorberstruktur in Abhängigkeit des Einfallswinkels θ der Radarwellen, bezogen auf senkrechte Einstrahlung bei einem Winkel von θ = 0°. Der Reflexionskoeffizient R stellt das Verhältnis zwischen der Reflexion der Absorberstruktur und der Reflexion eines Vergleichsbeispiels in Form eines plattenförmigen Absorbers aus chloriertem Polyethylen (PEC) dar. Bei senkrechter Einstrahlung ergibt sich ein Reflexionskoeffizient von -19,5 dB. Auch für einen Einfallswinkelbereich von -60° bis +60° werden noch sehr gute Werte des Reflexionskoeffizienten R erreicht. 4th shows schematically a graph of a reflection coefficient R of the absorber structure resulting from a simulation as a function of the angle of incidence θ of the radar waves, based on perpendicular irradiation at an angle of θ = 0 °. The reflection coefficient R represents the ratio between the reflection of the absorber structure and the reflection of a comparative example in the form of a plate-shaped absorber made of chlorinated polyethylene (PEC). With perpendicular irradiation, a reflection coefficient of -19.5 dB results. Very good values of the reflection coefficient R are also achieved for an angle of incidence range from -60 ° to + 60 °.

5 zeigt in einer Darstellung eines Reflexionskoeffizienten R entsprechend 4 die simulierte Reflexion eines anderen Ausführungsbeispiels der Absorberstrurktur. Die Formgebung entspricht dabei dem Beispiel der 3. Als Material wurde jedoch elektrisch leitfähiges Polycarbonat verwendet, welches unter der Bezeichnung Witcom PC-EC im Markt erhältlich ist und eine relative Permittivität εr = 12,7 sowie einen dielektrischen Verlustfaktor tanδ = 0,28 hat. Bei senkrechter Einstrahlung ergibt sich ein Reflexionskoeffizient von -22,29 dB. Wiederum werden innerhalb eines Einfallswinkelbereichs von -60° bis +60° sehr gute Werte des Reflexionskoeffizienten R erreicht, bei θ = 45° z.B. R = - 14,31. 5 shows a representation of a reflection coefficient R accordingly 4th the simulated reflection of another embodiment of the absorber structure. The shape corresponds to the example of 3rd . However, the material used was electrically conductive polycarbonate, which is available on the market under the name Witcom PC-EC and has a relative permittivity ε r = 12.7 and a dielectric loss factor tanδ = 0.28. With vertical irradiation, the reflection coefficient is -22.29 dB. Will be again Very good values of the reflection coefficient R are achieved within an angle of incidence range of -60 ° to + 60 °, for example R = - 14.31 at θ = 45 °.

Die Materialstärke der Absorberbasis 10 beträgt vorzugsweise wenigstens 1 mm. Die in den 4 und 5 gezeigten Reflexionskoeffizienten wurden jeweils für eine Gesamtdicke der Absorberstruktur von 3,5 mm berechnet, wobei davon 1,11 mm auf die Höhe H der Absorberelemente entfallen. Eine Gesamtstärke von 3,5 mm oder mehr ist hinsichtlich der mechanischen Festigkeit der Absorberstruktur vorteilhaft.The material thickness of the absorber base 10 is preferably at least 1 mm. The ones in the 4th and 5 The reflection coefficients shown were calculated in each case for a total thickness of the absorber structure of 3.5 mm, of which 1.11 mm is attributable to the height H of the absorber elements. A total thickness of 3.5 mm or more is advantageous in terms of the mechanical strength of the absorber structure.

Die beschriebene Formgebung der Ausführungsformen der Absorberstruktur hat den Vorteil, dass sie in definierter Weise in Großserie als Kunststoff-Spritzgusselement gefertigt werden kann, wobei ein definierter Verlauf des Querschnittsflächen-Füllverhältnisses erreicht wird.The described shape of the embodiments of the absorber structure has the advantage that it can be manufactured in a defined manner in large series as a plastic injection-molded element, with a defined profile of the cross-sectional area filling ratio being achieved.

Während die beschriebene Absorberstruktur für eine Radarfrequenz von ungefähr 76,5 GHz optimiert wurde, werden im gesamten Bereich des Frequenzbandes von 76 bis 81 GHz vergleichbar gute Absorptionseigenschaften erzielt. While the described absorber structure was optimized for a radar frequency of approximately 76.5 GHz, comparably good absorption properties are achieved in the entire range of the frequency band from 76 to 81 GHz.

In abgewandelten Ausführungsbeispielen können mehrere gleichartige Absorberelemente 12 auch auf einer Rückseite der Absorberbasis 10 in einem hexagonalen Raster symmetrisch angeordnet sein. Dabei können die Absorberelemente 12 auf beiden Seiten sich gegenüberliegen, oder es kann ein Versatz und/oder eine unterschiedliche Ausrichtung des hexagonalen Rasters vorgesehen sein.In modified exemplary embodiments, several absorber elements of the same type can be used 12th also on a back of the absorber base 10 be arranged symmetrically in a hexagonal grid. The absorber elements 12th facing each other on both sides, or an offset and / or a different alignment of the hexagonal grid can be provided.

Die in den Beispielen genannten Materialien der Absorberstruktur sind für den Automotive-Bereich geeignet und können insbesondere in einem Temperaturbereich von -40° bis +125° C verwendet werden und haben eine geringe Wasseraufnahme.The materials of the absorber structure mentioned in the examples are suitable for the automotive sector and can in particular be used in a temperature range from -40 ° to + 125 ° C. and have low water absorption.

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  • CN 205355260 U [0004]CN 205355260 U [0004]

Claims (10)

Absorberstruktur zum Absorbieren von Radarwellen im Frequenzband von 76 bis 81 GHz, mit einer Absorberbasis (10) und einer Mehrzahl von auf wenigstens einer Seite der Absorberbasis (10) von der Absorberbasis vorstehenden Absorberelementen (12), wobei ein jeweiliges Absorberelement (12) eine Gesamthöhe (H) hat, die kleiner als 2,0 mm ist, wobei ein jeweiliges Absorberelement (12) in seinem Verlauf von seinem freien Ende zur Absorberbasis (10) in dieser Reihenfolge eine Kappe (14), einen im wesentlichen konischen Abschnitt (16) und einen Sockelabschnitt (18, 20) aufweist, wobei der Sockelabschnitt (18, 20) einen geraden Abschnitt (18) und einen Fußabschnitt (20) umfasst, wobei der Querschnitt des Absorberelements (12) von dem freien Ende über die Kappe (14) und über den im wesentlichen konischen Abschnitt (16) bis zu einem Beginn des geraden Abschnitts (18) des Sockelabschnitts (18, 20) sich fortschreitend aufweitet, und wobei der Querschnitt des Absorberelements (12) von einem Basis-seitigen Ende des geraden Abschnitts (18) des Sockelabschnitts (18, 20) über den Fußabschnitt (20) bis zur Absorberbasis (10) sich fortschreitend aufweitet.Absorber structure for absorbing radar waves in the frequency band from 76 to 81 GHz, with an absorber base (10) and a plurality of absorber elements (12) protruding from the absorber base on at least one side of the absorber base (10), wherein a respective absorber element (12) has a total height (H) which is less than 2.0 mm, wherein a respective absorber element (12) has a cap (14), a substantially conical section (16) and a base section (18, 20) in its course from its free end to the absorber base (10), wherein the base section (18, 20) comprises a straight section (18) and a foot section (20), wherein the cross section of the absorber element (12) widens progressively from the free end over the cap (14) and over the essentially conical section (16) to a start of the straight section (18) of the base section (18, 20), and wherein the cross section of the absorber element (12) widens progressively from a base-side end of the straight section (18) of the base section (18, 20) via the foot section (20) to the absorber base (10). Absorberstruktur nach Anspruch 1, bei der die auf wenigstens einer Seite der Absorberbasis (10) von der Absorberbasis (10) vorstehenden Absorberelemente (12) in einem hexagonalen Raster angeordnet sind.Absorber structure according to Claim 1 , in which the absorber elements (12) protruding from the absorber base (10) on at least one side of the absorber base (10) are arranged in a hexagonal grid. Absorberstruktur nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Absorberelement (12) an jeder Höhe zwischen der Kappe (14) und der Absorberbasis (10) einen gerundeten Querschnitt hat.Absorber structure according to Claim 1 or 2 wherein the absorber element (12) has a rounded cross-section at any height between the cap (14) and the absorber base (10). Absorberstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Kappe (14) und/oder der im wesentlichen konische Abschnitt (16) des Absorberelements (12) eine rotationssymmetrische Form haben.Absorber structure according to one of the preceding claims, in which the cap (14) and / or the essentially conical section (16) of the absorber element (12) have a rotationally symmetrical shape. Absorberstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Kappe (14) des Absorberelements (12) eine Kugelkappe ist.Absorber structure according to one of the preceding claims, in which the cap (14) of the absorber element (12) is a spherical cap. Absorberstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der im wesentlichen konische Abschnitt (16) des Absorberelements (12) sich an die Kappe (14) anschließt, der gerade Abschnitt (18) des Sockelabschnitts (18, 20) sich an den im wesentlichen konischen Abschnitt (16) anschließt, der Fußabschnitt (20) des Sockelabschnitts sich an den geraden Abschnitt (18) anschließt, und der Fußabschnitt (20) des Sockelabschnitts sich an die Absorberbasis (10) anschließt.Absorber structure according to one of the preceding claims, in which the essentially conical section (16) of the absorber element (12) adjoins the cap (14), the straight section (18) of the base section (18, 20) adjoins the essentially conical Section (16) connects, the foot section (20) of the base section connects to the straight section (18), and the foot section (20) of the base section connects to the absorber base (10). Absorberstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Absorberelemente (12) auf wenigstens einer Seite der Absorberbasis (10) an die Absorberbasis (10) angeformt sind.Absorber structure according to one of the preceding claims, in which the absorber elements (12) are molded onto the absorber base (10) on at least one side of the absorber base (10). Absorberstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der im wesentlichen konische Abschnitt (16) des Absorberelements (12) einen konischen Abschnitt (16a) umfasst, in welchem der Querschnitt des Absorberelements (12) einen Radius (r) aufweist, der mit zunehmendem Abstand des Querschnitts von dem freien Ende des Absorberelements (12) gleichmäßig zunimmt.Absorber structure according to one of the preceding claims, in which the essentially conical section (16) of the absorber element (12) comprises a conical section (16a) in which the cross section of the absorber element (12) has a radius (r) which increases with increasing distance the cross section of the free end of the absorber element (12) increases uniformly. Absorberstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der Fußabschnitt (20) des Sockelabschnitts (18, 20) des Absorberelements (12) eine Außenkontur aufweist, die im Längsschnitt durch das Absorberelement (12) einen konkaven Verlauf hat.Absorber structure according to one of the preceding claims, in which the foot section (20) of the base section (18, 20) of the absorber element (12) has an outer contour which is concave in the longitudinal section through the absorber element (12). Absorberstruktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Absorberelemente (12) aus einem Material gefertigt sind, welches im Frequenzband von 76 bis 81 GHz eine relative Permittivität (εr) hat, die wenigstens 9 beträgt und kleiner oder gleich 14 ist, und einen dielektrischen Verlustfaktur (tanδ) hat, der wenigstens 0,1 beträgt und kleiner oder gleich 0,4 ist.Absorber structure according to one of the preceding claims, in which the absorber elements (12) are made of a material which, in the frequency band from 76 to 81 GHz, has a relative permittivity (ε r ) that is at least 9 and less than or equal to 14, and one dielectric loss factor (tanδ) which is at least 0.1 and less than or equal to 0.4.
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