WO2022092832A1 - 레이더 안테나 - Google Patents

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WO2022092832A1
WO2022092832A1 PCT/KR2021/015270 KR2021015270W WO2022092832A1 WO 2022092832 A1 WO2022092832 A1 WO 2022092832A1 KR 2021015270 W KR2021015270 W KR 2021015270W WO 2022092832 A1 WO2022092832 A1 WO 2022092832A1
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alignment
holes
diameter
antenna
waveguide
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PCT/KR2021/015270
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도한주
백형일
서윤식
이세호
박현주
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주식회사 아모센스
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Publication date
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    • H01Q13/06—Waveguide mouths
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
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    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
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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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles

Definitions

  • the present invention relates to an antenna, and more particularly, to a radar antenna (RADAR ANTENNA).
  • RADAR ANTENNA radar antenna
  • Radar antennas are being used to transmit and receive signals for detecting objects around the vehicle.
  • the radar antenna radiates radio waves and enables the presence or absence of the object, distance, movement direction, movement speed, identification, classification, etc.
  • the radar antenna For radar antennas operating at high frequencies in the military wave band, antenna performance is sensitively changed when tolerances occur in the assembly process. That is, the radar antenna has a problem in that, when tolerance occurs because the antenna (3D radar), the waveguide, and the circuit board (2D PCB) are not precisely aligned in the manufacturing process, the required antenna performance cannot be accurately implemented.
  • the present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a radar antenna in which an antenna and a waveguide are combined using a jig on which a plurality of alignment pins are disposed to minimize tolerances during assembly.
  • a radar antenna includes an alignment jig in which a plurality of alignment pins are formed, a plurality of first alignment holes through which the plurality of alignment pins pass, and is stacked on an upper surface of the alignment jig.
  • the plurality of alignment pins has a height that exceeds a sum of the thickness of the circuit board and the thickness of the waveguide, the plurality of first alignment pins having a first diameter and a second plurality of alignment pins having a second diameter smaller than the first diameter It may include an alignment pin.
  • the plurality of first alignment pins may be disposed adjacent to an outer periphery of the alignment jig, and the plurality of second alignment pins may be disposed between the plurality of second alignment pins.
  • the first alignment hole includes a plurality of 1-1 alignment holes having a third diameter and a plurality of 1-2 alignment holes having a fourth diameter smaller than the third diameter, and the second alignment hole has a fifth diameter.
  • a plurality of 2-1 alignment holes having a plurality of 2-1 alignment holes and a plurality of 2-2 alignment holes having a sixth diameter smaller than the fifth diameter
  • the third alignment hole includes a plurality of 3-1 alignment holes having a seventh diameter and a plurality of 3-2 alignment holes having an eighth diameter smaller than the seventh diameter.
  • the plurality of first alignment pins pass through the plurality of 1-1 alignment holes, the plurality of 2-1 alignment holes, and the plurality of 3-1 alignment holes, and the plurality of second alignment pins are formed of the plurality of second alignment pins.
  • the 1-2 alignment hole, the plurality of 2-2 alignment holes, and the plurality of 3-2 alignment holes may be penetrated.
  • the waveguide includes a lower plate laminated on the upper surface of the circuit board and an upper plate laminated on the upper surface of the lower plate, and a radio wave transfer path is formed inside the waveguide, the radio wave transfer path includes a through hole penetrating the lower plate vertically; It may include a through hole penetrating the upper plate vertically and a horizontal groove formed on the lower surface of the upper plate.
  • the antenna includes a plurality of slits forming at least one slot group for emitting or receiving radio waves, and a plurality of 3-1 alignment holes disposed adjacent to a first side and a second side opposite to the first side among the outer periphery of the antenna. and a 3-1 alignment hole having a smaller diameter than the plurality of 3-1 alignment holes and disposed between a 3-1 alignment hole disposed adjacent to the first side and a 3-2 alignment hole disposed adjacent to the second side, It may include a plurality of 3-2 alignment holes disposed adjacent to the slot group formed by the slit of the .
  • the radar antenna has the effect of assembling the circuit board, the waveguide, and the antenna through an alignment jig, thereby enabling precise assembly and minimizing tolerances during assembly.
  • the radar antenna is formed of a resin material, thereby minimizing unit cost and tolerance.
  • FIG 1 and 2 are views for explaining a radar antenna according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a view for explaining the alignment jig of Figure 1;
  • Fig. 4 is a view for explaining the circuit board of Fig. 1;
  • FIG. 5 and 6 are views for explaining the waveguide of FIG. 1;
  • FIG. 7 is a view for explaining the antenna of FIG. 1;
  • a radar antenna 100 is configured to include an alignment jig 110 , a circuit board 120 , a waveguide 130 , and an antenna 140 .
  • the alignment jig 110 is disposed at the bottom of the radar antenna 100 .
  • the alignment jig 110 is disposed at the bottom to guide the circuit board 120, the waveguide 130, and the antenna 140 in the stacking process, thereby enabling the precise assembly of the radar antenna 100 and minimizing the tolerance.
  • the alignment jig 110 is formed of a metal material to enable precise assembly and minimization of tolerances in the stacking process of the circuit board 120 , the waveguide 130 , and the antenna 140 .
  • the alignment jig 110 includes a plurality of alignment pins 111 for aligning the circuit board 120 , the waveguide 130 , and the antenna 140 .
  • the plurality of alignment pins 111 are formed on the upper surface of the alignment jig 110 .
  • the plurality of alignment pins 111 are formed to extend from the top surface of the alignment jig 110 in the upper direction (ie, the antenna 140 direction). In this case, the plurality of alignment pins 111 are integrally formed with the alignment jig 110 .
  • a plurality of insertion holes are formed in the alignment jig 110 , and the plurality of alignment pins 111 are matched and inserted into the plurality of insertion holes (not shown) on a one-to-one basis.
  • the first end of the plurality of alignment pins 111 is disposed on the upper portion of the alignment jig 110 through the alignment jig 110 in the lower portion of the alignment jig (110).
  • the alignment pin 111 is formed to have a height exceeding a set height.
  • the alignment pin 111 guides the circuit board 120 , the waveguide 130 , and the antenna 140 stacked on the alignment jig 110 , so at least the thickness of the circuit board 120 and the thickness of the waveguide 130 . It must be formed to have a height exceeding the summed value. Accordingly, the set height is set to a value obtained by summing the thickness of the circuit board 120 and the thickness of the waveguide 130 .
  • the set height is the circuit board 120, the waveguide 130 and the antenna stacked on top of the alignment jig 110 ( 140) may be set as the sum of the thicknesses.
  • the plurality of alignment pins 111 may include a plurality of first alignment pins 111a having a first diameter D1 and a plurality of second alignment pins 111b having a second diameter D2. .
  • the first alignment pin 111a having a relatively large first diameter D1 is disposed adjacent to the outer periphery of the alignment jig 110, and a second alignment pin having a relatively small second diameter D2 ( The 111b may be disposed between the first alignment pins 111a of the alignment jig 110 .
  • the first alignment pin 111a is disposed adjacent to a first side and a second side opposite to the first side among the outer periphery of the alignment jig 110 .
  • first alignment pin 111a and the second alignment pin 111b may be alternately disposed on the alignment jig 110 .
  • the plurality of alignment pins 111 may be formed to have different diameters for more accurate alignment and fixing.
  • the circuit board 120 is stacked on the upper surface of the alignment jig 110 .
  • a plurality of first alignment holes 121 corresponding to the alignment pins 111 of the alignment jig 110 are formed in the circuit board 120 .
  • the plurality of first alignment holes 121 are formed to vertically penetrate the circuit board 120 .
  • the plurality of first alignment holes 121 are formed to have diameters corresponding to the diameters of the alignment pins 111 overlapping when the circuit board 120 is stacked on the alignment jig 110 .
  • the plurality of first alignment holes 121 may include a plurality of first alignment holes 121 having a third diameter D1 ′ corresponding to the first alignment pin 111a of the alignment jig 110 .
  • the alignment hole 121a and a plurality of 1-2 alignment holes 121b having a fourth diameter D2 ′ corresponding to the second alignment pin 111b of the alignment jig 110 may be included. .
  • the first-first alignment hole 121a having a relatively large third diameter D1 ′ is disposed adjacent to the outer periphery of the circuit board 120
  • the second alignment hole 121a having a relatively small fourth diameter D2 ′ is disposed adjacent to the outer periphery of the circuit board 120
  • the 1-2 alignment holes 121b may be disposed between the 1-1 alignment holes 121a.
  • the 1-1 alignment hole 121a is disposed adjacent to a first side and a second side opposite to the first side among the outer periphery of the circuit board 120 .
  • the circuit board 120 is a board for processing an antenna signal, and various elements, circuits, etc. for processing the antenna signal are formed.
  • a plurality of launchers 122 are formed on the circuit board 120 , and the launchers 122 may be divided into a transmitting launcher and a receiving launcher.
  • the circuit board 120 may include a plurality of transmit launchers and a plurality of receive launchers.
  • the transmit launcher is coupled to the transmitter of the circuit board 120 .
  • the transmission launcher outputs the radio wave generated by the transmitter (transmission circuit) of the circuit board 120 to the first radio wave transfer path of the waveguide 130 . That is, the radio wave output from the transmitter is transmitted to the transmit launcher, and the transmit launcher outputs the radio wave to the waveguide 130 .
  • the waveguide 130 transmits the radio wave output from the transmission launcher to the antenna 140 through the radio wave transfer path 134 .
  • the reception launcher is connected to the receiver of the circuit board 120 .
  • the reception launcher transfers the received radio wave through the second wave propagation path of the waveguide 130 to the receiver (receiving circuit) of the circuit board 120 . That is, the radio wave received from the antenna 140 is transmitted to the waveguide 130 , and is transmitted to the reception launcher of the circuit board 120 through the radio wave transfer path 134 of the waveguide 130 .
  • the reception launcher transmits the received radio wave through the radio wave transfer path 134 to the receiver.
  • the waveguide 130 is stacked on the top surface of the circuit board 120 .
  • the waveguide 130 is interposed between the circuit board 120 and the antenna 140 .
  • the waveguide 130 may be formed of a resin material having a plated surface, or may be formed of a metal material.
  • the waveguide 130 forms a radio wave transport path 134 between the circuit board 120 and the antenna 140 .
  • the waveguide 130 forms a radio wave transport path 134 between the launcher 122 of the circuit board 120 and the slit 142 of the antenna 140 .
  • the waveguide 130 may form a radio wave transfer path 134 between the reception launcher and the antenna 140 and a radio wave transfer path 134 between the transmit launcher and the antenna 140 .
  • the waveguide 130 may include a lower plate 132 stacked on the upper surface of the circuit board 120 and an upper plate 133 stacked on the upper surface of the lower plate 132 . At this time, at least one of a through hole and a groove is formed in the lower plate 132 and the upper plate 133 , and the through hole and the groove are connected to form a radio wave transfer path 134 .
  • the first end of the radio wave transfer path 134 is disposed at a position overlapping the launcher 122 of the circuit board 120 , and the second end of the radio wave transfer path 134 is formed on the lower surface of the antenna 140 . It is disposed at a position overlapping the slit (not shown).
  • the lower plate 132 When the lower plate 132 is laminated on the circuit board 120 , in order to check the alignment degree of the lower plate 132 and the circuit board 120 , the lower plate 132 is vertically placed on the lower plate 132 . A penetrating hole is formed, and a horizontal groove formed on a lower surface of the upper plate 133 and a through hole vertically penetrating the upper plate 133 are formed in the upper plate 133 . Through this, the radar antenna 100 may minimize a tolerance in the process of stacking the circuit board 120 and the waveguide 130 .
  • a plurality of second alignment holes 131 corresponding to the alignment pins 111 of the alignment jig 110 are formed in the waveguide 130 .
  • the plurality of second alignment holes 131 are formed to vertically penetrate the waveguide 130 .
  • the plurality of second alignment holes 131 are formed to have diameters corresponding to the diameters of the alignment pins 111 overlapping when stacked on the top surface of the circuit board 120 stacked on the alignment jig 110 .
  • the plurality of second alignment holes 131 are a plurality of second alignment holes 131 having a fifth diameter D1′′ corresponding to the first alignment pin 111a of the alignment jig 110 .
  • the alignment hole 131a and a plurality of 2-2 alignment holes 131b having a sixth diameter D2′′ corresponding to the second alignment pin 111b of the alignment jig 110 may be included. .
  • the second-first alignment hole 131a having a relatively large fifth diameter D1′′ is disposed adjacent to the outer periphery of the waveguide 130, and the second alignment hole 131a having a relatively small sixth diameter D2′′ is provided.
  • the -2 alignment holes 131b may be disposed between the 2-1 th alignment holes 131a.
  • the 2-1 th alignment hole 131a is disposed adjacent to a first side and a second side opposite to the first side among the outer periphery of the waveguide 130 .
  • the antenna 140 is stacked on the upper surface of the waveguide 130 .
  • a coverlay may be stacked on the upper surface of the antenna 140 to protect the antenna 140 .
  • a plurality of slits 142 for radiation and reception of radio waves are formed on the upper surface of the antenna 140 .
  • the plurality of slits 142 includes a plurality of radiation slits for emitting radio waves and a plurality of receiving slits for receiving radio waves.
  • a plurality of port slits connected to the radio wave transfer path 134 of the waveguide 130 are formed on the lower surface of the antenna 140 .
  • a plurality of radio wave transfer paths 134 are formed inside the antenna 140 , and the radio wave transfer paths 134 connect the radiation slit or the reception slit and the port slit.
  • a plurality of third alignment holes 141 corresponding to the alignment pins 111 of the alignment jig 110 are formed in the antenna 140 .
  • the plurality of third alignment holes 141 are formed to vertically penetrate the antenna 140 .
  • the plurality of third alignment holes 141 have a diameter corresponding to the diameter of the alignment pins 111 of the alignment jig 110 overlapping when stacked on the upper surface of the waveguide 130 stacked on the circuit board 120 . formed to have
  • the plurality of third alignment holes 141 may include a plurality of 3-1 alignment holes 141a having a seventh diameter D1′′' corresponding to the first alignment pin 111a of the alignment jig 110 . and a plurality of 3-2 alignment holes 141b having an eighth diameter D2′′′ corresponding to the second alignment pin 111b of the alignment jig 110 .
  • the plurality of 3-1 alignment holes 141a are disposed adjacent to the outer periphery of the antenna 140
  • the 3-2 alignment holes 141b are adjacent to the slot group formed by the plurality of slits 142 .
  • the plurality of 3-1 alignment holes 141a are disposed adjacent to a first side and a second side opposite to the first side among the outer periphery of the antenna 140 .
  • the first alignment pin 111a of the alignment jig 110 is the circuit board 120 .
  • the 1-1 alignment hole 121a, the 2-1 alignment hole 131a of the waveguide 130, and the 3-1 alignment hole 141a of the antenna 140 sequentially pass through the alignment jig 110
  • the second alignment pin 111b of the circuit board 120 has a 1-2 alignment hole 121b, a 2-2 alignment hole 131b of the waveguide 130, and a 3-2 alignment hole of the antenna 140
  • the holes 141b are sequentially passed through.
  • the alignment jig 110 enables precise assembly of the circuit board 120 , the waveguide 130 , and the antenna 140 , and can minimize tolerances during assembly.

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Abstract

복수의 정렬 핀이 배치된 지그를 이용해 안테나 및 도파관을 결합하여 조립시 공차(tolerance)를 최소화하도록 한 레이더 안테나를 제시한다. 제시된 레이더 안테나는 복수의 정렬 핀이 형성된 정렬 지그, 복수의 정렬 핀이 관통하는 복수의 제1 정렬 홀이 형성되고, 정렬 지그의 상면에 적층되는 회로 기판, 복수의 정렬 핀이 관통하는 복수의 제2 정렬 홀이 형성되고, 회로 기판의 상면에 적층되는 도파관 및 복수의 정렬 핀이 관통하는 복수의 제3 정렬 홀이 형성되고, 도파관의 상면에 적층되는 안테나를 포함한다.

Description

레이더 안테나
본 발명은 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이더 안테나(RADAR ANTENNA)에 관한 것이다.
차량 주변의 물체 감지를 위한 신호 송수신을 위해 레이더 안테나가 사용되는 추세이다. 레이더 안테나는 전파를 방사시켜 물체에 전파가 부딪혀 나온 반사파 또는 산란파에 의해 그 물체의 존재 유무, 거리, 이동 방향, 이동 속도, 식별, 분류 등을 가능하게 한다.
이러한 레이더 안테나는 최근 무인자동차 시대를 대비하여 자율주행자동차의 충돌방지 레이더 고도화를 위해 탐지범위를 넓히고 성능을 높이는 기술들이 연구되고 있다.
밀리터리파 대역의 고주파에서 동작하는 레이더 안테나는 조립 공정에서 공차가 발생하는 경우 안테나 성능이 민감하게 변화된다. 즉, 레이더 안테나는 제조 공정에서 안테나(3D Radar), 도파관 및 회로 기판(2D PCB)의 정렬이 정확히 이루어지지 않아 공차(tolerance)가 발생하면 요구되는 안테나 성능을 정확하게 구현할 수 없는 문제점이 있다.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진　종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 복수의 정렬 핀이 배치된 지그를 이용해 안테나 및 도파관을 결합하여 조립시 공차를 최소화하도록 한 레이더 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 안테나는 복수의 정렬 핀이 형성된 정렬 지그, 복수의 정렬 핀이 관통하는 복수의 제1 정렬 홀이 형성되고, 정렬 지그의 상면에 적층되는 회로 기판, 복수의 정렬 핀이 관통하는 복수의 제2 정렬 홀이 형성되고, 회로 기판의 상면에 적층되는 도파관 및 복수의 정렬 핀이 관통하는 복수의 제3 정렬 홀이 형성되고, 도파관의 상면에 적층되는 안테나를 포함한다.
복수의 정렬 핀은 회로 기판의 두께와 도파관의 두께를 합산한 값을 초과하는 높이를 갖고, 제1 직경을 갖는 복수의 제1 정렬 핀 및 제1 직경보다 작은 제2 직경을 갖는 복수의 제2 정렬 핀을 포함할 수 있다.
복수의 제1 정렬 핀은 정렬 지그의 외주에 인접하여 배치되고, 복수의 제2 정렬 핀은 복수의 제2 정렬 핀 사이에 배치될 수 있다.
제1 정렬 홀은 제3 직경을 갖는 복수의 제1-1 정렬 홀과 제3 직경보다 작은 제4 직경을 갖는 복수의 제1-2 정렬 홀을 포함하고, 제2 정렬 홀은 제5 직경을 갖는 복수의 제2-1 정렬 홀과 제5 직경보다 작은 제6 직경을 갖는 복수의 제2-2 정렬 홀을 포함하고, 제3 정렬 홀은 제7 직경을 갖는 복수의 제3-1 정렬 홀과 제7 직경보다 작은 제8 직경을 갖는 복수의 제3-2 정렬 홀을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 제1 정렬 핀은 복수의 제1-1 정렬 홀, 복수의 제2-1 정렬 홀 및 복수의 제3-1 정렬 홀을 관통하고, 복수의 제2 정렬 핀은 은 복수의 제1-2 정렬 홀, 복수의 제2-2 정렬 홀 및 복수의 제3-2 정렬 홀을 관통할 수 있다.
도파관은 회로 기판의 상면에 적층되는 하부 플레이트 및 하부 플레이트의 상면에 적층되는 상부 플레이트를 포함하고, 도파관의 내부에는 전파 이송 경로가 형성되고, 전파 이송 경로는 하부 플레이트를 수직으로 관통하는 관통 홀, 상부 플레이트를 수직으로 관통하는 관통 홀 및 상부 플레이트의 하면에 형성된 수평 방향의 홈을 포함할 수 있다.
안테나는 전파를 방사 또는 수신하는 적어도 하나의 슬롯 그룹을 형성하는 복수의 슬릿, 안테나의 외주 중에서 제1 변과 제1 변에 대향되는 제2 변에 인접하여 배치된 복수의 제3-1 정렬 홀 및 복수의 제3-1 정렬 홀보다 작은 직경을 갖고, 제1 변에 인접하여 배치된 제3-1 정렬 홀과 제2 변에 인접하여 배치된 제3-2 정렬 홀 사이에 배치되되, 복수의 슬릿이 형성하는 슬롯 그룹에 인접하여 배치된 복수의 제3-2 정렬 홀을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 레이더 안테나는 정렬 지그를 통해 회로 기판, 도파관 및 안테나를 조립함으로써, 정밀한 조립을 가능하게 하여 조립시 공차를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 레이더 안테나는 정렬 핀을 갖는 정렬 지그를 통해 회로 기판, 도파관 및 안테나를 조립함으로써, 레이더 안테나를 수지 재질로 형성하여 단가를 최소화하면서 공차를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 안테나를 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 1의 정렬 지그를 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 1의 회로 기판을 설명하기 위한 도면.
도 5 및 도 6은 도 1의 도파관을 설명하기 위한 도면.
도 7은 도 1의 안테나를 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 안테나(100)는 정렬 지그(110), 회로 기판(120), 도파관(130), 안테나(140)를 포함하여 구성된다.
정렬 지그(110)는 레이더 안테나(100)의 최하부에 배치된다. 정렬 지그(110)는 최하부에 배치되어 회로 기판(120), 도파관(130) 및 안테나(140)의 적층 공정에서 가이드 함으로써 레이더 안테나(100)의 정밀한 조립을 가능하게 하여 공차를 최소화한다.
특히, 레이더 안테나(100)를 수지 재질로 제작하는 경우 단가를 낮출 수 있으나 조립시 공차가 커질 수 있다. 이에, 정렬 지그(110)는 금속 재질로 형성되어 회로 기판(120), 도파관(130) 및 안테나(140)의 적층 공정에서 정밀한 조립과 공차 최소화를 가능하게 한다.
정렬 지그(110)는 회로 기판(120), 도파관(130) 및 안테나(140)의 정렬을 위한 복수의 정렬 핀(111)이 형성된다. 복수의 정렬 핀(111)은 정렬 지그(110)의 상면에 형성된다. 복수의 정렬 핀(111)은 정렬 지그(110)의 상면에서 상부 방향(즉, 안테나(140) 방향)으로 연장되어 형성된다. 이때, 복수의 정렬 핀(111)은 정렬 지그(110)와 일체로 형성된다.
물론, 정렬 지그(110)에는 복수의 삽입 홀(미도시)이 형성되고, 복수의 정렬 핀(111)은 복수의 삽입 홀(미도시)에 일대일로 매칭 삽입된다. 이때, 복수의 정렬 핀(111)의 제1 단부는 정렬 지그(110)의 하부에서 정렬 지그(110)를 관통하여 정렬 지그(110)의 상부에 배치된다.
도 3을 참조하면, 정렬 핀(111)은 설정 높이를 초과하는 높이를 갖도록 형성된다. 정렬 핀(111)은 정렬 지그(110)의 상부에 적층되는 회로 기판(120), 도파관(130) 및 안테나(140)를 가이드 하므로 최소한 회로 기판(120)의 두께와 도파관(130)의 두께를 합산한 값을 초과하는 높이를 갖도록 형성되어야 한다. 이에, 설정 높이는 회로 기판(120)의 두께와 도파관(130)의 두께를 합산한 값으로 설정된다.
물론, 회로 기판(120), 도파관(130) 및 안테나(140)를 더욱 안정적으로 정렬하기 위해서, 설정 높이는 정렬 지그(110)의 상부에 적층되는 회로 기판(120), 도파관(130) 및 안테나(140)의 두께를 합한 값으로 설정될 수도 있다.
복수의 정렬 핀(111)은 제1 직경(D1)을 갖는 복수의 제1 정렬 핀(111a)과 제2 직경(D2)을 갖는 복수의 제2 정렬 핀(111b)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상대적으로 큰 제1 직경(D1)을 갖는 제1 정렬 핀(111a)은 정렬 지그(110)의 외주에 인접하도록 배치되고, 상대적으로 작은 제2 직경(D2)을 갖는 제2 정렬 핀(111b)은 정렬 지그(110)의 제1 정렬 핀(111a)들의 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 제1 정렬 핀(111a)은 정렬 지그(110)의 외주 중에서 제1 변과 제1 변에 대향되는 제2 변에 인접하도록 배치된다.
물론, 정렬 지그(110)에는 제1 정렬 핀(111a)과 제2 정렬 핀(111b)이 교대로 배치될 수도 있다. 또한, 복수의 정렬 핀(111)은 더욱 정확한 정렬 및 고정을 위해 모두 다른 직경을 갖도록 형성될 수도 있다.
회로 기판(120)은 정렬 지그(110)의 상면에 적층된다. 회로 기판(120)에는 정렬 지그(110)의 정렬 핀(111)에 대응되는 복수의 제1 정렬 홀(121)이 형성된다. 복수의 제1 정렬 홀(121)은 회로 기판(120)을 수직으로 관통하도록 형성된다. 이때, 복수의 제1 정렬 홀(121)은 정렬 지그(110)에 회로 기판(120)을 적층할 때 중첩되는 정렬 핀(111)의 직경에 대응하는 직경을 갖도록 형성된다.
일례로, 도 4를 참조하면, 복수의 제1 정렬 홀(121)은 정렬 지그(110)의 제1 정렬 핀(111a)에 대응하는 제3 직경(D1')을 갖는 복수의 제1-1 정렬 홀(121a)과, 정렬 지그(110)의 제2 정렬 핀(111b)에 대응하는 제4 직경(D2')을 갖는 복수의 제1-2 정렬 홀(121b)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상대적으로 큰 제3 직경(D1')을 갖는 제1-1 정렬 홀(121a)은 회로 기판(120)의 외주에 인접하도록 배치되고, 상대적으로 작은 제4 직경(D2')을 갖는 제1-2 정렬 홀(121b)은 제1-1 정렬 홀(121a)들의 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 제1-1 정렬 홀(121a)은 회로 기판(120)의 외주 중에서 제1 변과 제1 변에 대향되는 제2 변에 인접하도록 배치된다.
회로 기판(120)은 안테나 신호의 처리를 수행하는 기판이며, 안테나 신호의 처리를 위한 다양한 소자, 회로 등이 형성된다.
일례로, 회로 기판(120)에는 복수의 런처(122; Launcher)가 형성되며, 런처(122)는 송신 런처 및 수신 런처로 구분될 수 있다. 여기서, 회로 기판(120)은 복수의 송신 런처 및 복수의 수신 런처를 포함할 수 있다
송신 런처는 회로 기판(120)의 송신기에 연결된다. 송신 런처는 회로 기판(120)의 송신기(송신 회로)에서 생성된 전파를 도파관(130)의 제1 전파 이송 경로로 출력한다. 즉, 송신기에서 출력한 전파는 송신 런처로 전달되고, 송신 런처는 전파를 도파관(130)으로 출력한다. 도파관(130)은 전파 이송 경로(134)를 통해 송신 런처에서 출력한 전파를 안테나(140)로 전달된다.
수신 런처는 회로 기판(120)의 수신기와 연결된다. 수신 런처는 도파관(130)의 제2 전파 이송 경로를 통해 수신한 전파를 회로 기판(120)의 수신기(수신 회로)로 전달한다. 즉, 안테나(140)에서 수신한 전파는 도파관(130)으로 전달되고, 도파관(130)의 전파 이송 경로(134)를 통해 회로 기판(120)의 수신 런처로 전달된다. 수신 런처는 전파 이송 경로(134)를 통해 수신한 전파를 수신기로 전송한다.
도파관(130)은 회로 기판(120)의 상면에 적층된다. 도파관(130)은 회로 기판(120)과 안테나(140) 사이에 개재된다. 도파관(130)은 표면이 도금된 수지 재질로 형성되거나, 금속 재질로 형성될 수 있다.
도파관(130)은 회로 기판(120) 및 안테나(140) 사이에서 전파 이송 경로(134)를 형성한다. 일례로, 도파관(130)은 회로 기판(120)의 런처(122)와 안테나(140)의 슬릿(142) 사이에서 전파 이송 경로(134)를 형성한다. 이때, 도파관(130)은 수신 런처와 안테나(140) 사이의 전파 이송 경로(134)와, 송신 런처와 안테나(140) 사이의 전파 이송 경로(134)를 형성할 수 있다.
도 5를 참조하면, 도파관(130)은 회로 기판(120)의 상면에 적층되는 하부 플레이트(132) 및 하부 플레이트(132)의 상면에 적층되는 상부 플레이트(133)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 하부 플레이트(132) 및 상부 플레이트(133)에는 관통 홀 및 홈 중에서 적어도 하나가 형성되며, 관통 홀 및 홈이 연결되어 전파 이송 경로(134)를 형성한다.
이때, 전파 이송 경로(134)의 제1 단부는 회로 기판(120)의 런처(122)와 중첩되는 위치에 배치되고, 전파 이송 경로(134)의 제2 단부는 안테나(140)의 하면에 형성된 슬릿(미도시)과 중첩되는 위치에 배치된다.
하부 플레이트(132)를 회로 기판(120)에 적층할 때 하부 플레이트(132)와 회로 기판(120)의 정렬 정도를 확인할 수 있도록 하기 위해서, 하부 플레이트(132)에는 하부 플레이트(132)를 수직으로 관통하는 관통 홀이 형성되고, 상부 플레이트(133)에는 상부 플레이트(133)의 하면에 형성된 수평 방향의 홈과 상부 플레이트(133)를 수직으로 관통하는 관통 홀이 형성된다. 이를 통해, 레이더 안테나(100)는 회로 기판(120)과 도파관(130)을 적층하는 공정에서 공차를 최소화할 수 있다.
도파관(130)에는 정렬 지그(110)의 정렬 핀(111)에 대응되는 복수의 제2 정렬 홀(131)이 형성된다. 복수의 제2 정렬 홀(131)은 도파관(130)을 수직으로 관통하도록 형성된다. 이때, 복수의 제2 정렬 홀(131)은 정렬 지그(110)에 적층된 회로 기판(120)의 상면에 적층될 때 중첩되는 정렬 핀(111)의 직경에 대응하는 직경을 갖도록 형성된다.
일례로, 도 6을 참조하면, 복수의 제2 정렬 홀(131)은 정렬 지그(110)의 제1 정렬 핀(111a)에 대응하는 제5 직경(D1")을 갖는 복수의 제2-1 정렬 홀(131a)과, 정렬 지그(110)의 제2 정렬 핀(111b)에 대응하는 제6 직경(D2")을 갖는 복수의 제2-2 정렬 홀(131b)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상대적으로 큰 제5 직경(D1")을 갖는 제2-1 정렬 홀(131a)은 도파관(130)의 외주에 인접하도록 배치되고, 상대적으로 작은 제6 직경(D2")을 갖는 제2-2 정렬 홀(131b)은 제2-1 정렬 홀(131a)들의 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 제2-1 정렬 홀(131a)은 도파관(130)의 외주 중에서 제1 변과 제1 변에 대향되는 제2 변에 인접하도록 배치된다.
안테나(140)는 도파관(130)의 상면에 적층된다. 이때, 안테나(140)의 상면에는 안테나(140)의 보호를 위하 커버레이가 적층될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 안테나(140)의 상면에는 전파의 방사 및 수신을 위한 복수의 슬릿(142)이 형성된다. 복수의 슬릿(142)은 전파의 방사를 위한 복수의 방사 슬릿과 전파의 수신을 위한 복수의 수신 슬릿을 포함한다. 안테나(140)의 하면에는 도파관(130)의 전파 이송 경로(134)와 연결되는 복수의 포트 슬릿이 형성된다. 이때, 안테나(140)의 내부에는 복수의 전파 이송 경로(134)가 형성되며, 전파 이송 경로(134)는 방사 슬릿 또는 수신 슬릿과 포트 슬릿을 연결한다.
안테나(140)에는 정렬 지그(110)의 정렬 핀(111)에 대응되는 복수의 제3 정렬 홀(141)이 형성된다. 복수의 제3 정렬 홀(141)은 안테나(140)를 수직으로 관통하도록 형성된다. 이때, 복수의 제3 정렬 홀(141)은 회로 기판(120)에 적층된 도파관(130)의 상면에 적층될 때 중첩되는 정렬 지그(110)의 정렬 핀(111)의 직경에 대응하는 직경을 갖도록 형성된다.
일례로, 복수의 제3 정렬 홀(141)은 정렬 지그(110)의 제1 정렬 핀(111a)에 대응하는 제7 직경(D1"')을 갖는 복수의 제3-1 정렬 홀(141a)과, 정렬 지그(110)의 제2 정렬 핀(111b)에 대응하는 제8 직경(D2"')을 갖는 복수의 제3-2 정렬 홀(141b)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 복수의 제3-1 정렬 홀(141a)은 안테나(140)의 외주에 인접하여 배치되고, 제3-2 정렬 홀(141b)은 복수의 슬릿(142)이 형성하는 슬롯 그룹에 인접하여 배치된다. 여기서, 복수의 제3-1 정렬 홀(141a)은 안테나(140)의 외주 중에서 제1 변과 제1 변에 대향되는 제2 변에 인접하여 배치된다.
정렬 지그(110)의 상부에 회로 기판(120), 도파관(130) 및 안테나(140)가 순차적으로 적층됨에 따라, 정렬 지그(110)의 제1 정렬 핀(111a)은 회로 기판(120)의 제1-1 정렬 홀(121a), 도파관(130)의 제2-1 정렬 홀(131a) 및 안테나(140)의 제3-1 정렬 홀(141a)을 순차적으로 관통하고, 정렬 지그(110)의 제2 정렬 핀(111b)은 회로 기판(120)의 제1-2 정렬 홀(121b), 도파관(130)의 제2-2 정렬 홀(131b) 및 안테나(140)의 제3-2 정렬 홀(141b)을 순차적으로 관통한다.
이를 통해, 정렬 지그(110)는 회로 기판(120), 도파관(130) 및 안테나(140)의 정밀한 조립을 가능하게 하며, 조립시 공차를 최소화할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (9)

  1. 복수의 정렬 핀이 형성된 정렬 지그;
    상기 복수의 정렬 핀이 관통하는 복수의 제1 정렬 홀이 형성되고, 상기 정렬 지그의 상면에 적층되는 회로 기판;
    상기 복수의 정렬 핀이 관통하는 복수의 제2 정렬 홀이 형성되고, 상기 회로 기판의 상면에 적층되는 도파관; 및
    상기 복수의 정렬 핀이 관통하는 복수의 제3 정렬 홀이 형성되고, 상기 도파관의 상면에 적층되는 안테나를 포함하는 레이더 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 정렬 핀은 상기 회로 기판의 두께와 상기 도파관의 두께를 합산한 값을 초과하는 높이를 갖는 레이더 안테나.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 정렬 핀은,
    제1 직경을 갖는 복수의 제1 정렬 핀; 및
    상기 제1 직경보다 작은 제2 직경을 갖는 복수의 제2 정렬 핀을 포함하는 레이더 안테나.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 제1 정렬 핀은 상기 정렬 지그의 외주에 인접하여 배치되고,
    상기 복수의 제2 정렬 핀은 상기 복수의 제2 정렬 핀 사이에 배치된 레이더 안테나.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 정렬 홀은 제3 직경을 갖는 복수의 제1-1 정렬 홀과 상기 제3 직경보다 작은 제4 직경을 갖는 복수의 제1-2 정렬 홀을 포함하고,
    상기 제2 정렬 홀은 제5 직경을 갖는 복수의 제2-1 정렬 홀과 상기 제5 직경보다 작은 제6 직경을 갖는 복수의 제2-2 정렬 홀을 포함하고,
    상기 제3 정렬 홀은 제7 직경을 갖는 복수의 제3-1 정렬 홀과 상기 제7 직경보다 작은 제8 직경을 갖는 복수의 제3-2 정렬 홀을 포함하는 레이더 안테나.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 제1 정렬 핀은 상기 복수의 제1-1 정렬 홀, 상기 복수의 제2-1 정렬 홀 및 상기 복수의 제3-1 정렬 홀을 관통하고,
    상기 복수의 제2 정렬 핀은 은 상기 복수의 제1-2 정렬 홀, 상기 복수의 제2-2 정렬 홀 및 상기 복수의 제3-2 정렬 홀을 관통하는 레이더 안테나.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 도파관은,
    상기 회로 기판의 상면에 적층되는 하부 플레이트; 및
    상기 하부 플레이트의 상면에 적층되는 상부 플레이트를 포함하는 레이더 안테나.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 도파관의 내부에는 전파 이송 경로가 형성되고,
    상기 전파 이송 경로는,
    상기 하부 플레이트를 수직으로 관통하는 관통 홀;
    상기 상부 플레이트를 수직으로 관통하는 관통 홀; 및
    상기 상부 플레이트의 하면에 형성된 수평 방향의 홈을 포함하는 레이더 안테나.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는,
    전파를 방사 또는 수신하는 적어도 하나의 슬롯 그룹을 형성하는 복수의 슬릿;
    상기 안테나의 외주 중에서 제1 변과 제1 변에 대향되는 제2 변에 인접하여 배치된 복수의 제3-1 정렬 홀;
    상기 복수의 제3-1 정렬 홀보다 작은 직경을 갖고, 상기 제1 변에 인접하여 배치된 제3-1 정렬 홀과 상기 제2 변에 인접하여 배치된 제3-2 정렬 홀 사이에 배치되되, 상기 복수의 슬릿이 형성하는 슬롯 그룹에 인접하여 배치된 복수의 제3-2 정렬 홀을 포함하는 레이더 안테나.
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