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Effiziente Simulationsmethoden für die Optimierung von komplexen Fahrzeugantennensystemen

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Effiziente Simulationsmethoden für die Optimierung von komplexen Fahrzeugantennensystemen (Volume 19) (English shop)

Christoph Ullrich (Author)

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ISBN-13 (Printausgabe) 3869550619
ISBN-13 (Hard Copy) 9783869550619
ISBN-13 (eBook) 9783736930612
Language Alemán
Page Number 146
Edition 1 Aufl.
Book Series Audi Dissertationsreihe
Volume 19
Publication Place Göttingen
Place of Dissertation TU München
Publication Date 2009-07-27
General Categorization Dissertation
Departments Electrical engineering
Description

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von Antennen, welche in die Fensterscheiben von Automobilen integriert sind. Die Untersuchungen erfolgen sowohl durch Simulation als auch messtechnisch. Durch mechanische Anforderungen aufgrund der hohen Mobilität, der langen Lebensdauer und nicht zuletzt aus optischen Gründen, werden Verbauraum und mögliche Ausgestaltung der Antennen stark eingeschränkt, was besondere Anforderungen an den Antennenentwurf stellt. Weiterhin liegen die Fahrzeugabmessungen in derselben Größenordnung wie die Wellenlängen des hier untersuchten Frequenzbereichs von 50 bis 500 MHz, so dass das Fahrzeug selbst großen Einfluss auf die Empfangseigen-
schaften der Antenne hat. Deshalb sind speziell auf diesen Anwendungszweck optimierte Simulationsverfahren nötig, die es ermöglichen, das komplette Fahrzeug in der Berechnung zu berücksichtigen.

Die Momentenmethode (MoM) zur Lösung der elektrischen Feldintegralgleichungen (EFIE) und ihre Eignung zur Simulation des Gesamtfahrzeugs werden erläutert. Eine Methode zur numerischen elektromagnetischen Simulation der Autoantennen wird auf Basis der Momentenmethode entwickelt. Hierbei werden die Feldquellen durch in die Aperturen eingeprägte magnetische Flächenströme beschrieben. Diese Methode wird mit der Einheitlichen Geometrischen Beugungstheorie (UTD) zu einer hybriden Methode kombiniert, die effiziente Berechnungen für bestimmte Typen von Fahrzeugantennen ermöglicht.

Bei der Modellierung des sehr komplexen Gesamtsystems von Antenne und Fahrzeug müssen aus Rücksicht auf die Rechenzeit und Gründen der Datenverfügbarkeit stets Vereinfachungen vorgenommen werden. Es werden systematische
Untersuchungen des Einflusses dieser Vereinfachungen vorgestellt, die die bestehenden Modellierungsrichtlinien erweitern. Im Zuge der Verbesserung des vereinfachten Modells wird auch auf den Einfluss der Messumgebung auf die Messergebnisse, die zur Verifikation der Simulation genutzt werden, eingegangen. Die bislang getroffenen Annahmen in Bezug auf die Leitf¨ahigkeit des Untergrundes
werden systematisch untersucht und auf ihre Gültigkeit für den Anwendungsbereich bei Fahrzeugantennenmessungen hin überprüft. Entsprechende Hinweise zur korrekten Berücksichtigung in der Simulation werden gegeben.