Otomobil Radarları için Anten Tasarımı ve Platform Üzerine Entegrasyonu

Otomotiv endüstrisinde güvenli sürüş kavramı son 30 yıldır büyük önem kazanmış ve bu amaca yönelik geliştirilen sistemlerin sayısı hızla artmıştır. Bunlardan belki de en kritik olanı hız kontrolü, çarpışma uyarı, çarpışma hafifletme, şerit takip, mesafe koruma, park asistanı ve kör nokta algılama gibi amaçlarla kullanılan otomotiv radarlarıdır.

otomobil_radar_altair_feko

Otomotiv radar uygulamaları için daha çok 24 GHz (Short Range Radar ~ 20 m) ve 77/79 GHz ( Long Range Radar ~ 150 m) frekans bantları kullanılmaktadır. Bu yüksek frekanslardan dolayı kullanılan antenler boyut olarak küçük ve tasarımı zor olan antenlerdir.

Otomotiv radarlarının performansı diğer değişkenlere de bağlı olmakla birlikte en çok, antenin performansından etkilenir. Bu yüzden antenin tasarımı belirlenen kazanç faktörü, huzme genişliği, yan lob gereksinimlerini karşılayacak kalitede yapılmalı, aynı zamanda antenin araca entegrasyonu aşamasında da bu gereksinimlerin karşılandığına, örneğin radom ve araç tamponunun etkisine dikkat edilmelidir.

Anten Tasarımı
Otomotiv radar sistemlerinde, milimetre dalga boylarında en sık kullanılan anten çeşidi yüksek kazançlı di-elektrik lens antenlerdir. 77 GHz frekansında çalışan di-elektrik lens antenler uzun mesafe hız kontrolü amacıyla kullanılırlar. Genel olarak alıcı – verici zinciri aynı anten üzerinde bulunur.

FEKO yazılımı, bu tip dizi antenlerin tasarımı ve optimizasyonu için birden fazla nümerik çözüm ve yöntem sunmaktadır. MoM ve MLFMM metotlarıyla hızlıca antenin simülasyonu gerçekleştirilebilir. Aynı zamanda FEKO yazılımında bulunan Finite Array Tool (Sonlu Dizi Aracı) ile tasarımı yapılan anten, kolayca dizi haline getirilebilir ve performansı incelenebilir.

Araç tamponunun anten performansına etkisi - ALTAIR FEKO
Araç tamponunun anten performansına etkisi – ALTAIR FEKO

Antenin Araca Entegrasyonu
Antenin araca yerleştirileceği noktanın belirlenmesi ve özellikle ön tamponun anten performansına etkisi dikkat edilmesi gerekn noktalardan biridir.
Bu boyutlarda bir problemin MoM, MLFMM veya herhangi bir tam dalga nümerik yöntemle çözümü, büyük kapasiteli donanım ihtiyacı ve çözüm süresinin uzunluğunu bize göstermektedir.

Bu problemi daha az donanım ihtiyacıyla ve daha hızlı çözdürebilmek için RL-GO (Ray Launch Geometrik Optic) veya diğer adıyla Shooting and Bouncing Ray Method (Seken ışın yöntemi) kullanılabilir. RL-GO metodu bir yüksek frekans asimptotik çözüm yöntemidir ve ışın tabanlı bir metottur. Ele alınan problemin çalışma frekansı ve boyutu düşünüldüğünde, ışın tabanlı asimptotik tekniklerin kullanımına uygun bir model olduğu görülebilir.
Aynı zamanda, model ayrıştırma (Model De-Composition) tekniği sayesinde daha önceden elde edilen, antene ait Near Field ve Far Field sonuçları, araç tamponunun modelleneceği probleme nokta kaynak yaklaşımıyla aktarılır. Böylece karmaşık anten geometrisinin, çözüm süresine ve donanım ihtiyacına getireceği yük azaltılmış olur.

FEKO uzmanları tarafından gerçekleştirilen “Otomotiv radar tasarımı ve entegrasyonu” başlıklı web seminer kaydını aşağıdaki bağlantı adresinden izleyebilirsiniz.
http://web2.altairhyperworks.com/feko-webinar-automotive-radars

Bir cevap yazın