車載用アンテナのデジタルツイン

車載用アンテナのデジタルツイン

デジタルツインテクノロジーで車載用アンテナの開発を加速

相互につながり合った現在の世界では、車載用アンテナの役割がかつてないほど重要になっています。常時接続された最新の車両は、シームレスな無線接続を提供するために複雑なアンテナアレイを使用しています。これらのアンテナは、利便性、安全性、インフォテインメントの機能を幅広くサポートしています。これらの需要を満たすために、自動車エンジニアは、車両のすべてのアンテナが最適な性能になるように、アンテナの設計と配置を行う必要があります。

ここで、デジタルツインというコンセプトが登場します。高精度のデジタルモデルを作成するには、物理アンテナの放射パターンの特性評価を、アンテナ単独で、あるいは中央コンソールなどの車両コンポーネントに統合した形で実行し、その後で高度なモデリングソフトウェアを適用する必要があります。

アンテナのデジタルツインモデルでは、具体的な自動車環境でアンテナがどのように動作するかを予測するために、さまざまな実環境シナリオをシミュレートできます。このアプローチでは、設計とテストのプロセスを効率化できるだけでなく、車内外を問わず、信頼性に優れた無線接続が車両で維持されることを確認できます。エンジニアは、アンテナのデジタルツインを使用することで、車載用アンテナの開発を加速し、車両への統合を最適化することができます。

車両アンテナの開発と統合における課題の克服

最新の車両アンテナの開発と統合には、以下のような特有の課題がいくつか存在します。Tier 1サプライヤーとOEMは、最適な性能を確保するためにこれらの課題を克服する必要があります。

  • 位置と性能の最適化:OEMにとって、車両内へのアンテナの統合も課題の一つです。スループットなどの性能を最大化するには、ホスト車両内に各アンテナを最適に配置する必要があります。
  • 無線カバレッジの確保:乗員を含め、電磁的な妨害を引き起こす物体がある場合、車両内に無線カバレッジを確保する必要があります。
  • 狭いスペースでのテスト:車外のアンテナは車両全体のアンテナテストシステムを使用して車両レベルで測定できますが、車内のアンテナには複雑な課題があります。車内の狭いスペースの場合、従来のテスト方法では、再現性の高い結果を得ることが非常に困難です。
  • 複雑さへの対応:従来のシミュレーションツールは複雑なため、十分なトレーニングが必要となり、時間がかかります。

当社のパートナー、IMSTによるアンテナデジタルツインソリューションの特長

  • 包括的な360°性能テスト:当社のポートフォリオには高性能の電波暗室(無響チャンバー)とベクトル・ネットワーク・アナライザが含まれ、車載用アンテナの360°性能を正確に特性評価します。自動化ソフトウェアにより、このプロセスが効率化され、信頼性の高い一貫性のある結果を得ることができます。
  • 近傍界から遠方界への変換(FIAFTA):統合FIAFTAテクノロジーにより、近傍界の測定値を遠方界の予測値に簡単に変換できます。
  • EMTwinによる仮想シナリオシミュレーション:IMSTのEMTwinソフトウェアを使用すると、仮想シナリオでシミュレーションを実行して、各種車両構成や乗員の有無といったさまざまな条件でアンテナ性能を予測できます。

ローデ・シュワルツのアンテナデジタルツインソリューションの利点

  • コストと時間の節約:正確な測定と高度なシミュレーションを組み合わせることで、設計検証を早期に行うことができます。
  • 開発の加速:高速シミュレーション機能により、数日ではなく、数時間以内に結果を得ることができます。
  • アンテナ性能の強化:当社のソリューションは、製造許容値や車両と乗員の反射特性といった実環境の要因を計算に含めるため、最適な位置を迅速に特定できます。
  • リスク軽減:車内の無線カバレッジを正確に予測するため、接続不良のリスクが大幅に軽減されます。
  • 競争上の優位性:OEMは、信頼性の高い無線接続を提供し、顧客の体感品質を高めることができます。
Explainer video: Using digital twin techniques to optimize automotive antennas

Explainer video: Using digital twin techniques to optimize automotive antennas

Discover how combining simulation software and test hardware can accelerate the development of automotive antennas optimize their position and ensure robust wireless connectivity inside vehicles.

Our partners

Winfried Simon, Technical Director EM Modelling at IMST GmbH

"The combined forces of Rohde & Schwarz together with IMST GmbH and its 3D EM simulation software EM-TWIN result in a powerful solution to create automotive antenna digital twins. This solution combines physical measurements with efficient 3D EM simulation to accelerate and ease automotive antenna development and integration. Multiple virtual scenarios including different vehicle configurations and passenger presence can be investigated to predict and optimize the installed antenna performance."

Winfried Simon, Technical Director EM Modelling at IMST GmbH

Find out more about EM-Twin software at www.em-twin.de.

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