[发明专利]复合介电模塑制品及使用它的透镜天线

说明书

技术领域

本发明涉及复合介电模塑制品，尤其涉及复合介电模塑制品和使用它的透镜天线。

背景技术

近几年，已积极地开发了新一代的智能交通(transport)系统(ITS)，而且支持巡航中的安全驾驶的功能已日益得到开发。尤其是，在ITS中，认为起到汽车的眼睛作用的外部环境检测系统是最重要的，已开发了使用红外线、CCD等的检测系统。然而，这些检测系统所存在的问题是不能在雨中使用，而且增加了成本。

因此，考虑把利用毫米波(76GHz)的雷达用作外部环境检测装置。这样的毫米波天线的例子包括具有平的出射面的平面天线、具有凸起的出射面的透镜天线等。然而，透镜天线在天线效率和检测角方面特别优秀。

这样的透镜天线系统一般包括具有凸起的出射面的透镜主体以及设置在透镜主体后面的主发射器(transmitter)。尤其是，对于透镜主体的厚度必须减小的车载透镜天线而言，把包括树脂和介电无机填料的复合介电材料用作透镜主体的材料，该复合介电材料表现出高的介电常数，甚至具有小的厚度及优良的生产率。从模塑成本和模塑精度的观点来看，一般通过注射模塑法(injection molding)来模塑形成透镜主体。

然而，在通过对常规的复合介电材料进行模塑而获得的透镜主体(复合介电模塑制品)中，不可能根据设计来实现天线增益值以及透镜天线的旁瓣，而且其特性发生变化而降低成品率。

发明内容

相应地，本发明的一个目的是提供一种复合介电模塑制品，它在用于透镜天线时表现出诸如天线增益、旁瓣等优良特性，而且在个体中和个体之间表现出较少的特性变化。

为了实现本发明的这一目的，依据第一方面，一种复合介电模塑制品包括包含介电无机填料和有机聚合物材料的复合介电材料，其中介电常数的各向异性在1.00到1.05的范围内。介电常数各向异性代表沿介电常数为最大的方向的介电常数A与介电常数为最小的方向的介电常数B之比(A/B)。

通过使用此复合介电材料并控制所获得的模塑制品的介电常数各向异性，可获得具有优良电学特性且特性变化较少的复合介电模塑制品。即，由于注意到复合介电模塑制品的介电常数随有关所使用的复合介电材料和模塑条件的电场方向而变化这一事实，发明人发现，表现出介电常数变化大的复合介电模塑制品产生了不可能获得所需介电常数特性的电场方向以及复合介电模塑制品的特性变化。因此，继而又发现，通过减少介电常数相对于电场方向的变化，即通过把介电常数各向异性控制在1.00到1.05，可解决上述问题，从而实现本发明。

在依据本发明第二方面的复合介电模塑制品中，复合介电材料最好在模塑期间在1000S^-1的剪切速率下具有170Pa·s或更大的熔融粘度。

在此熔融粘度下，即使在复合介电模塑制品的介电常数各向异性可能增加的注射模塑方法中，也可把介电常数各向异性控制在1.00到1.05的范围内。

在依据本发明第三方面的复合介电模塑制品中，有机聚合物材料最好包括热塑性树脂。

通过使用此有机聚合物材料，可通过注射模塑法来模塑形成复合介电材料，从而减少生产成本并允许形状精度高的简单模塑。

在依据本发明第四方面的复合介电模塑制品中，有机聚合物材料最好包括包含树脂填料的热塑性树脂。

通过使用这种有机聚合物材料，介电常数各向异性可减小，这是因为树脂填料抑制了介电无机填料的取向。

在依据本发明第五方面的复合介电模塑制品中，介电无机填料最好包括从IIa、IVa、IIIb或IVb族元素的氧化物、碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐以及包含IIa、IVa、IIIb或IVb族元素的化合氧化物中选出的至少一种。

通过使用这种介电无机填料，即使在复合介电模塑制品的厚度小时，也可获得高的介电常数。

依据本发明第六方面的透镜天线包括具有凸起出射面的至少一个透镜单元以及设在透镜单元后面的主发射器，其中透镜单元包括依据本发明第一到第四方面中任一个的复合介电模塑制品。

在具有此结构的透镜天线中，可增加天线增益，并可减少旁瓣和特性变化。

在依据本发明第七方面的透镜天线中，透镜单元最好包括透镜主体以及在透镜主体的表面上形成的用以使透镜主体与大气匹配的匹配层。

通过在透镜主体上设置匹配层，可进一步抑制电磁波发射和接收期间的电磁波反射。

附图概述

图1是示出本发明的透镜天线示意平面图；

图2是示出本发明的复合介电模塑制品的示意透视图；以及

图3是本发明的复合介电材料的水平剖面图。