Rohde & Schwarz und IMST
Digital-Twin-Antennenlösung optimiert Fahrzeugkonnektivität
Rohde & Schwarz hat in Zusammenarbeit mit dem auf drahtlose Kommunikationstechnik spezialisierten Unternehmen IMST eine patentierte Digital-Twin-Antennenlösung entwickelt. Diese bietet Fahrzeugherstellern und ihren Zulieferern erhebliche Vorteile bei der Optimierung der Fahrzeugkonnektivität.
Fahrzeughersteller stehen bei der Integration von Antennen außerhalb oder innerhalb ihrer Fahrzeuge vor mehreren Herausforderungen. Antennensimulationen sind komplex und zeitaufwendig, und die Simulationsergebnisse müssen durch physikalische Messungen bestätigt werden. Aufgrund der geschlossenen Umgebung sind genaue Messungen im Fahrzeuginneren schlicht unmöglich. Um eine optimale Antennenposition und damit auch Konnektivitätsleistung für den Benutzer im Fahrzeug zu erreichen, ist eine Kombination aus Messungen und Simulation erforderlich.
Rohde & Schwarz hat nun gemeinsam mit IMST einen drei Schritte umfassenden Prozess entwickelt. Im ersten Schritt werden physische Antennen unter Verwendung von Rohde-&-Schwarz-Messtechnik wie einer Absorberkammer, einem Vektornetzwerkanalysator des Typs R&S ZNA und der Software R&S AMS32 charakterisiert. Der zweite Schritt konzentriert sich auf die Erstellung eines digitalen Zwillings mit Hilfe eines einfach zu verwendenden Nahfeld-Fernfeld-Transformationsalgorithmus (FIAFTA). Anschließend erfolgt die 3D-EM-Simulation eines virtuellen Szenarios mit der Software EM-Twin von IMST.
Erhebliche Kosten- und Zeitersparnis
Die Digital-Twin-Antennenlösung von Rohde & Schwarz und IMST bietet mehrere Vorteile. Insbesondere führt sie zu einer erheblichen Kosten- und Zeitersparnis für Antennenlieferanten und Fahrzeughersteller, da die Antennenvalidierung mit Hilfe einer Kombination von Messungen und Simulationen vorgezogen werden kann. Sie sorgt für eine genaue und konsistente Charakterisierung physischer Antennen durch den Einsatz von Absorberkammern und Vektornetzwerkanalysatoren in Verbindung mit der R&S AMS32 Automatisierungssoftware.
Darüber hinaus verkürzt die Lösung die Entwicklungszeit erheblich, da die Simulationsergebnisse der Software EM-Twin innerhalb von Stunden und nicht erst nach Tagen verfügbar sind. Die Performance der Antenne profitiert ebenfalls, da Produktionstoleranzen und Reflexionen von der Fahrzeugkarosserie berücksichtigt werden. Die patentierte EM-Twin-Digital-Twin-Technologie bietet eine außergewöhnlich hohe Modellierungsgenauigkeit.
Frühzeitige Bestimmung der optimalen Antennenposition
Mit dieser Lösung lässt sich die optimale Position der Antenne bereits bestimmen, bevor das physische Fahrzeug verfügbar ist. Dadurch können teure und zeitaufwendige Entwicklungszyklen vermieden werden. Die Möglichkeit zur Ermittlung der optimalen Antennenposition und Überprüfung der Funkabdeckung im Fahrzeug stellt einen erheblichen Vorteil dar – vor allem auch deswegen, weil herkömmliche Messungen unter den physikalischen Bedingungen im Fahrzeuginneren äußerst schwierig und unzuverlässig sind.
Insgesamt beschleunigt die patentierte Digital-Twin-Antennenlösung von Rohde & Schwarz und IMST die Designzyklen und ermöglicht die Optimierung der Antennenposition am Fahrzeug. So können die Abdeckung und Performance verbessert werden, noch bevor Prototypen und Chassis verfügbar sind.
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