Optimizing Antenna Layout in Passenger Car Glass for Improved Reception

技术

分析与建模 - 数字孪生/模拟
机器人 - 自动导引车 (AGV)

适用行业

汽车
玻璃

适用功能

产品研发

用例

交通模拟
车辆性能监测

服务

硬件设计与工程服务
系统集成

挑战

德国汽车技术领导者戴姆勒在优化多层挡风玻璃中 FM、DAB、RKE 和电视天线的布局方面面临着挑战。由于美观性增强和天线表面积增加，将天线集成到挡风玻璃中已变得流行，从而可以改善接收效果。然而，此类天线的设计很复杂，需要能够分析薄层电介质、细嵌入式电线和周围车身之间的电磁相互作用。车身构成 FM、DAB-RKE 和电视天线频率范围内的天线的一部分，因此需要针对每种汽车系列和变型对玻璃天线进行调整或重新设计。不同的玻璃类型和配置可以改变多端口天线的阻抗。此外，不同的车辆类型需要不同的天线概念。

关于客户

本案例研究的客户是德国汽车技术领导者戴姆勒。戴姆勒与 Altair 在车辆天线和电磁兼容性 (EMC) 仿真方面有着长期合作关系，并且是首批将挡风玻璃天线开发从测量驱动流程改为仿真驱动流程的制造商之一。这种方法的改变使得能够在早期开发阶段创建具有高水平性能的成熟天线布局。模拟 EMC 发射测试确定与挡风玻璃天线的耦合。戴姆勒希望使其多端口天线的优化过程更加高效，并向 Altair 寻求帮助。

解决方案

为了使其多端口天线的优化过程更加高效，戴姆勒向 Altair 寻求帮助。 Altair ProductDesign 建议，可以通过 HyperWorks 电磁套件 FEKO 中联合开发的挡风玻璃天线分析方法来解决这些问题。该解决方案必须以分析方式表示多层的介电特性，从而能够非常有效地模拟挡风玻璃天线。此外，评估不同天线时必须考虑整个系统。为了有效地做到这一点，Altair ProductDesign 实施了多端口后处理，允许重新评估不同的端口配置，而无需重新运行求解器。当考虑不同变体的放大器配置时，该方法将非常有用。使用 FEKO 在车辆模型中对初始布局的天线几何形状进行建模。展示了多层玻璃结构，并将天线结构放置在任意层。模型中包含从放大器 PCB 穿过放大器外壳到车身的接地路径。

运营影响

The antenna optimization procedure developed by Altair ProductDesign, using FEKO's Windscreen Analysis Tool, has become a standard process for all windscreen antenna layouts of new car lines and is realized in close cooperation with glass suppliers. The process ensures a highly mature antenna layout and also allows for the evaluation of the electromagnetic noise at the antenna port for different emission scenarios, which helps to identify worst case EMC scenarios. Since the number of vehicle variants is ever increasing for Daimler – and simultaneously the number of hardware prototypes is reduced – this variety can only be managed efficiently with the use of simulation technology.

数量效益