一种雷达表面防冻除冰装置的制作方法

本实用新型涉及车载雷达技术领域，尤其涉及一种雷达表面防冻除冰装置。

背景技术：

在车载电子产品的设计中，车载雷达的应用及普及越来越广泛，目前常见的车载雷达，通过安装在车体前后端部的保险杠上，结合车载智能控制系统，可大大降低事故的发生率，由于被暴露在空气中，受环境和季节的影响，存在低温下表面积雪或结冰，进而造成雷达电磁波性能衰减的问题。

个别厂家的雷达，产品通过在上壳壳体内二次注塑加热丝的方案来实现表壳加热，二次注塑除增加模具成本和生产成本外，厚度增加1倍后，材料成本也增加1倍，同时厚度增厚对电磁波性能也有衰减作用。加热丝位于雷达罩上，电磁波发射接收方向的前方，加热丝需采用线径极细、材质特殊的材料，对成形工艺要求也极高，除材料成本及加工成本较高外，前期开发验证周期较长，产品可靠性风险也增加。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种雷达表面防冻除冰装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种雷达表面防冻除冰装置，其包括可相互扣合呈一壳体的上壳和底壳，所述上壳和底壳之间连接有平行设置的发射板和控制板，其特征在于，所述发射板和控制板之间连接有一散热支架，所述散热支架的位于所述控制板的一端还设置有一与所述控制板电连接的恒温加热器，还包括罩设在所述恒温加热器的外部且用于将其与所述散热支架固定连接的固定支架。

在优选的实施例中，所述散热支架的位于所述控制板的一端的端面上内凹形成有平列设置的第一安装槽和第二安装槽，所述散热支架的位于所述发射板的一端的端面上内凹形成有第三安装槽；所述控制板可覆盖设置在所述第一安装槽的槽口处并与所述散热支架连接，所述恒温加热器通过所述固定支架固定在所述第二安装槽内，所述发射板可覆盖设置在所述第三安装槽的槽口处并与所述散热支架连接；所述第一安装槽的槽底形成有一可与所述散热支架的第三安装槽贯通的通孔，所述第一安装槽的槽口外部形成有至少两个用于限制所述控制板移位的第一限位柱，所述第三安装槽的槽口外部形成有至少两个用于限制所述发射板移位的第二限位柱。

在优选的实施例中，所述恒温加热器包括一个一端开口的绝缘袋、以及从所述绝缘袋的开口处引出的具有正、负极性线的线束，所述线束的尾端上设置有第四连接插座；所述绝缘袋内部设置有一热敏电阻，所述热敏电阻被夹设在平行设置的第一金属片和第二金属片之间，所述第一金属片和第二金属片的同端上分别形成有第一焊点和第二焊点，所述线束的正、负极性线分别与所述第一焊点和第二焊点连接固定。

在优选的实施例中，所述固定支架包括一截面呈U型的罩板，所述罩板的内部形成有贯穿其两端的U型槽，所述恒温加热器嵌入至所述U型槽内、其所述第四连接插座引出至外部；沿所述罩板的U型开口的两个边缘处分别向外延伸形成对称设置的连接板，所述连接板与所述散热支架的第二安装槽的槽底面平行设置并可分离连接固定；所述固定支架与所述散热支架固定连接时，所述恒温加热器的其中两个相对的侧壁分别与所述固定支架的U型槽的槽底面和所述第二安装槽的槽底面相抵触、另两个相对的侧壁则与所述固定支架的U型槽的两个侧壁相抵触。

在优选的实施例中，所述控制板的朝向所述散热支架的第一安装槽的一侧板面上设置有一与所述通孔位置对应的第一连接插座，所述发射板的朝向所述散热支架的第三安装槽的一侧板面上设置有一与所述通孔位置对应的第三连接插座，所述第一连接插座和第三连接插座分别穿过所述通孔后相互插接，以使所述发射板、散热支架和控制板固定连接为一体。

在优选的实施例中，所述控制板的背向所述散热支架的第一安装槽的一侧板面上设置有一可与所述恒温加热器的第四连接插座相互插接的第二连接插座。

在优选的实施例中，所述上壳的内部形成用于容置所述发射板、散热支架和控制板的内腔，其一个外侧壁上形成有与所述内腔贯通的接头，所述上壳的朝向所述发射板的端部上、且位于所述内腔的外部形成有至少两个用于限制所述发射板移位的第三限位柱；所述内腔的底部边缘处设置有呈长条状的弹性体；所述上壳的内壁且对应所述接头的位置处设置有一呈L状的鱼眼针连接器，所述鱼眼针连接器的一端经所述接头引出、另一端与所述控制板连接固定，所述控制板上且对应所述鱼眼针连接器的插针的位置处形成有板孔。

本实用新型雷达表面防冻除冰装置的有益效果在于：通过在发射板和控制板之间连接有一散热支架，在散热支架上还设置一可与控制板电连接的恒温加热器，并且利用一具有U型槽的固定支架将恒温加热器围裹并固定在散热支架上，恒温加热器将恒定的温度通过散热支架传递到上壳的顶面，进而使上壳顶面的温度均匀分布，从而可对上壳表面防冻除冰。本实用新型雷达表面防冻除冰装置，方案简洁，成熟可靠，具有很强的实用价值，能够有效提高了车载雷达产品的稳定性及可靠性。

附图说明

图1为一实施例中雷达表面防冻除冰装置的立体图。

图2为一实施例中雷达表面防冻除冰装置的立体分解示意图。

图3为一实施例中雷达表面防冻除冰装置的另一角度的立体分解示意图。

图4为图3中散热支架的立体放大示意图。

图5为图2中散热支架的立体放大示意图。

图6为图2中恒温加热器的立体放大示意图。

图7为图6中恒温加热器的立体分解示意图。

图8为图2中恒温加热器与固定支架的安装关系图。

图9为图8中恒温加热器与固定支架的安装关系的立体分解示意图。

图10为图3中上壳的立体放大示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本实用新型的雷达表面防冻除冰装置作进一步详细描述。

请同时参见图1至图3，一种雷达表面防冻除冰装置，其包括可相互扣合呈一壳体的上壳10和底壳70，上壳10和底壳70之间连接有平行设置的发射板20和控制板60。

优选的，在发射板20和控制板60之间连接有一散热支架30，散热支架30的位于控制板60的一端还设置有一与控制板60电连接的恒温加热器40，还包括罩设在恒温加热器40的外部且用于将其与散热支架30固定连接的固定支架50。

请同时参见图4至图5，散热支架30的位于控制板60的一端的端面上内凹形成有平列设置的第一安装槽32和第二安装槽33，散热支架30的位于发射板20的一端的端面上内凹形成有第三安装槽34，控制板60可覆盖设置在第一安装槽32的槽口处并与散热支架30连接，恒温加热器40通过固定支架50固定在第二安装槽内33，发射板20可覆盖设置在第三安装槽34的槽口处并与散热支架30连接。

散热支架30为铝制材料制成，其导热系数高，能使散热支架30的整体表面发热均匀。

其中，第一安装槽32的槽底形成有一可与散热支架30的第三安装槽34贯通的通孔，第一安装槽32的槽口外部形成有至少两个用于限制控制板60移位的第一限位柱35，第三安装槽34的槽口外部形成有至少两个用于限制发射板20移位的第二限位柱36。

请同时参见图6，恒温加热器40包括一个一端开口的绝缘袋41、以及从绝缘袋41的开口处引出的具有正、负极性线的线束45，线束45的尾端上设置有第四连接插座46。

请同时参见图7，绝缘袋41内部设置有一热敏电阻43，热敏电阻43被夹设在平行设置的第一金属片42和第二金属片44之间，第一金属片42和第二金属片44的同端上分别形成有第一焊点421和第二焊点441，线束45的正、负极性线的前端端部可分别与第一焊点421和第二焊点441连接固定。

请同时参见图8至图9，固定支架50包括一截面呈U型的罩板51，罩板51的内部形成有贯穿其两端的U型槽511，恒温加热器40嵌入至U型槽511内、其第四连接插座46引出至外部。

沿罩板51的U型开口的两个边缘处分别向外延伸形成对称设置的连接板52，连接板52与散热支架30的第二安装槽33的槽底面平行设置并可分离连接固定。

固定支架50与散热支架30固定连接时，恒温加热器40的其中两个相对的侧壁分别与固定支架50的U型槽511的槽底面和散热支架30的第二安装槽33的槽底面相抵触、另两个相对的侧壁则与固定支架50的U型槽511的两个侧壁相抵触。

固定支架50是铝材质材料制成，其自身的U型槽511与散热支架30的第二安装槽33的形成槽底面可将恒温加热器40围裹，恒温加热器40的主要发热面分别与固定支架50及散热支架30贴合，以便将恒温加热器40的主要热量传导到中间散热支架30上，另外固定支架50的外壁与底壳70之间保持一段间隙距离，能够避免热量传导到外壳10上，造成热量损失。

控制板60的朝向散热支架30的第一安装槽32的一侧板面上设置有一与通孔31位置对应的第一连接插座61，发射板20的朝向散热支架30的第三安装槽34的一侧板面上设置有一与通孔31位置对应的第三连接插座21，第一连接插座61和第三连接插座21分别穿过通孔31后相互插接，以使发射板20、散热支架30和控制板60固定连接为一体。

控制板60的背向散热支架30的第一安装槽32的一侧板面上设置有一可与恒温加热器40的第四连接插座46相互插接的第二连接插座62。

上壳10的内部形成用于容置发射板20、散热支架30和控制板60的内腔11，发射板20和散热支架30的外围尺寸均与内腔11的腔底的形状和尺寸大致相同。

上壳10的一个外侧壁上形成有与内腔11贯通的接头12；上壳10的朝向发射板20的端部上、且位于内腔11的外部形成有至少两个用于限制发射板20移位的第三限位柱15。

内腔11的底部边缘处设置有呈长条状的弹性体14，组装成一体的发射板20、散热支架30和控制板60被嵌入至内腔11时可与弹性体14相抵触，当底壳70与上壳10相互扣合时，弹性体14可被挤压并产生形变、以达到缓冲的效果。

上壳10的内壁且对应接头12的位置处设置有一呈L状的鱼眼针连接器80，鱼眼针连接器80的一端经接头12引出、另一端与控制板60连接固定，控制板60上且对应鱼眼针连接器80的插针的位置处形成有板孔63，上壳10、鱼眼针鱼眼针连接器80和弹性体14通过注塑成为一个整体。

实际组装时，首先组装恒温加热器40，具体的，将线束45的正、负极导线分别铆接到第一金属片42的第一焊点421上和第二金属片44的第二焊点441上，并将第一金属片42和第二金属片44作为正、负极电极片，再将热敏电阻43夹于第一金属片42和第二金属片44中间，端面对齐，由于热敏电阻是一种具有温度敏感性的半导体电阻，通电后会自热升温，低温时电阻值较小，一旦超过一定的温度(居里温度)时，它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高，因而能实现加热时某一温度的恒温，最后再将第一金属片42、第二金属片44及热敏电阻43一起装入绝缘袋41中，并将线束45和第四连接插座46引出至外部，至此完成恒温加热器40的组装。

进一步的，将恒温加热器40放入固定支架50的U形槽511内，再一起通过2颗螺钉固定将固定支架50固定于散热支架30的第二安装槽33内，将发射板20和控制板60分别装入到散热支架30的第三安装槽34和第一安装槽32内，控制板60的第一连接插座61和发射板20的第三连接插座21分别穿过通孔31后相互插接，以使发射板20、散热支架30和控制板60初步固定连接为一体，然后将恒温加热器40的线束45通过第四连接插座46连接到控制板60的第二连接插座62上，至此，发射板20、散热支架30和控制板60则被完全连接固定为一整体组件，然后，将上述组件一起放入上壳10的内腔11内，控制板60的板孔63套入到注塑在上壳10的中的鱼眼针连接器80上，实现线路导通，最后，合上底壳70后，用4个螺钉将上壳10和底壳70锁紧固定在一起，至此，组装完成。

实际工作时，控制板60上布置有温度传感器及MCU控制单元，当外部环境温度有变化时，温度传感器将检测到的数据输送到MCU控制单元，由MCU判断并发出指令启动或停止恒温加热器的工作。当温度降低，检测到的数据达到设定的下限值时，MCU控制单元发出指令，恒温加热器40启动工作，其热量传导到散热支架30上，由于散热支架30为铝材质，其导热系数较高，能将热量快速传导到整个散热支架上，而且温差较小，这样可避免局部温度过高损坏PCB板上元器件，散热片温度升高后，通过热辐射将热量辐射到整个装置内部空间内及上壳10表面，由于散热支架30平面大小与上壳10顶面大小接近且平行，间距相同，上壳10顶面温度也能较均匀分布，当表温升高到恒温加热器的规格值时，恒温加热器40表温保持恒定，当温度升高，检测到的数据达到设定上限值时，MCU控制单元发出指令，恒温加热器停止工作，避免温度过高损坏PCB板元器件。

综上，本实用新型的雷达表面防冻除冰装置，通过在发射板和控制板之间连接有一散热支架，在散热支架上还设置一可与控制板电连接的恒温加热器，并且利用一具有U型槽的固定支架将恒温加热器围裹并固定在散热支架上，恒温加热器将恒定的温度通过散热支架传递到上壳的顶面，进而使上壳顶面的温度均匀分布，从而可对上壳表面防冻除冰。本实用新型的雷达表面防冻除冰装置，在外部低温零度以下的环境中，可通过加热使壳体表面温度保持零度以上，从而实现表面不会结冰或积雪，当壳体表面已结冰情况下，可快速除冰，通过在发射板后方进行加热的方式，避免对电磁波造成衰减影响，并且采用现有成熟的热源，结合车载雷达的结构，实现成本低，方案简洁、成熟、可靠，有很强的实用价值，有效提高了车载雷达产品的稳定性及可靠性。

虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。