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Das Nahfeld der Antenne

der Scanner deckt jede Störquelle auf

Neben dem Fernfeld ist auch das Nahfeld einer Antenne von großem Interesse. Im Gegensatz zum Fernfeld enthält das Nahfeld noch Blindleistung, die nicht abgestrahlt wird. Daher ist die Richtcharakteristik der Antenne in diesem Bereich auch noch nicht vollständig ausgeprägt. Durch eine scanner-basierte Methode kann dieses Manko behoben werden: Mit einem speziellen Nahfeldscanner wird das elektromagnetische Feld in unmittelbarer Nähe der Antenne bzw. Schaltung abgetastet.

Betrag und Phase des ausgesendeten Signals werden mit einer speziellen Sonde aufgenommen und in einem Netzwerkanalysator ausgelesen. So können mögliche Störungen bzw. Fehlerquellen auf der Antennenleiterplatte lokalisiert werden. Als Referenz für den Vergleich werden die aus der Feldsimulation ermittelten Daten herangezogen.

Ein wichtiger Zusatznutzen:
Aus den gewonnenen Nahfelddaten können auch Berechnungen für das Fernfeld durchgeführt werden.

Antennenentwurf nach Kundenwunsch:

mit Simulationen der Realität auf der Spur

AutomotiveDer Entwurf einer Antenne nach Kundenwunsch – eine komplexe Aufgabenstellung. Als eine der Kernkomponenten des Radarsensors spielt die Antenne eine wichtige Rolle in dem Gesamtsystem. Dabei kann eine Antenne bei weitem mehr als nur „geradeaus schauen“: Die Richtcharakteristik kann durch Einstellen der Phasen und Amplitudenbelegung der Einzelstrahler (Patches) optimal an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Zur Bewältigung des in dieser Entwicklungsphase großen Rechenaufwands verfügt InnoSenT über leistungsstarke Multiprozessorsysteme. Für die Konstruktion und Simulation der Antennen kommen 3D- sowie 2,5D-Softwaretools zum Einsatz.

Ein weiterer Meilenstein beim Entwurf einer Antenne ist die Integration in das spätere Arbeitsumfeld. Die Herausforderung: Die räumlichen Verhältnisse für den Einbau der Antenne im Fahrzeug sind nicht immer ideal. So können Stoßfänger und Karosserieteile die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems beinträchtigen. Um solche Probleme schon im Vorfeld zu erkennen, werden Fahrzeugteile und komplette Karosseriesegmente in die Simulation integriert. Damit können frühzeitig geeignete Optimierungsmaßnahmen definiert werden, die bei der weiteren Entwicklung zum Teil erhebliche Zeit- und Kostenvorteile bringen.

Das Fernfeld der Antenne

in der Messkammer auf dem Prüfstand

Um sicherzustellen, dass die Simulation der Realität entspricht, muss die Antenne vermessen werden. Dies erfolgt für den Fernbereich in einer entsprechend dimensionierten Messkammer.

Zur Vermeidung störender Reflexionen sind die Wände der Messkammer vollständig mit absorbierenden Materialen ausgekleidet. Der Abstand zwischen Antenne und Messsystem ist so gewählt, dass lediglich das Fernfeld der Antenne aufgenommen wird.

Steuergeräte-Entwicklung komplett inhouse

vom funktionsfähigen Demonstrator bis zum serientauglichen Gesamtsystem

Bei InnoSenT umfasst der kundenspezifische Entwurf des Radarsensors neben der Konstruktion und Simulation der Antenne auch die Konzeption der Hochfrequenzschaltung sowie der notwendigen Ansteuerungs- und Auswerteelektronik. Als weitere Leistung bieten wir auch die Embedded-Softwareentwicklung an. Bei Bedarf kann eine voll digitale Schnittstelle zum Sensor implementiert werden. Anwendungsbezogen können die gewonnen Sensordaten dann unverarbeitet oder vollständig ausgewertet ausgegeben werden.

Der elektronische und mechanische Aufbau der Sensorprototypen erfolgt zeitnah durch unsere hausinterne Fertigung. Auch die anschließende Integration der Sensoren ins Fahrzeug sowie die dafür notwendigen Messungen und Testfahrten können auf Wunsch vom InnoSenT-Applikationsteam durchgeführt werden.