Elektromagnetisk analys av nästa generations radomer
- Diarienummer
- SM19-0025
- Start- och slutdatum
- 200101-231231
- Beviljat belopp
- 1 125 076 kr
- Förvaltande organisation
- Saab Dynamics AB
- Forskningsområde
- Beräkningvetenskap och tillämpad matematik
Summary
Radomer konstrueras i kompositmaterial för att tåla den miljö de används i samtidigt som de är tillräckligt transparenta för den omslutna antennens signaler. Det pågår en snabb utveckling av en ny generation elektroniskt styrda gruppantenner, som används inom 5G-området för mm-våg-kommunikation och i försvarstillämpningar för radarantenner. Amplitud och fas kontrolleras individuellt för varje antennelement för att styra loben i önskad riktning. Utvecklingen av gruppantenner har drivits av 5G-revolutionen där MIMO-tekniken (multiple input, multiple output) anses mogen, medan sk. Massive MIMO som använder ett stort antal antennelement är nästa steg. Den nya generationens antenner har större utstyrningsområde, större bandbredd, lägre sidlober jämfört med dagens antenner och de tillåter såväl multipla lober som multipla nolldjup. Detta ställer nya krav på radomerna. Målet med projektet är att utveckla en analysmetod som är tillräckligt beräkningseffektiv och noggrann för nästa generations radomer, som är anpassade för nästa generations gruppantenner och ovan nämnda krav som är relevanta för dessa. Dessutom kommer projektet att utveckla en helt ny innovativ metod att kompensera för radomen. Utvecklade metoder kommer att valideras mot mätningar på prototypradom som är anpassad för en lånad 5G-gruppantenn.
Populärvetenskaplig beskrivning
Det pågår en snabb utveckling av en ny generation antenner som består av ett stort antal små antennelement. Genom att styra signalstyrkan för respektive antennelement riktas antennens signal i en önskad riktning, tex mot en användare i ett 5G-nät. Antennen kan simultant styra ut lober mot och följa flera användare i systemet, samt minimera störning av andra kommunikationssignaler genom att rikta så kallade nolldjup i deras riktningar. Antenner är generellt känsliga för väder och vind och behöver därför skyddas av ett skal (kallat radom) som ofta tillverkas i kompositmaterial som har hög hållfasthet och god genomsläpplighet. Radomskalet konstrueras så att det försämrar antennens prestanda så lite som möjligt, så att förluster och reflektioner minimeras. Den nya generationens antenner med alla dess funktioner ställer nya krav på radomen. Syftet med projektet är att utveckla analysmetod som är tillräckligt snabb och noggrann för nästa generations radomer som är anpassade för den nya generationens antenner som är under snabb utveckling. Dessutom kommer projektet att utveckla en helt ny och innovativ metod att låta antennen kompensera för radomen. Till exempel kan den smarta antennen med hjälp av kompenseringstekniken sända ut en signal som släcker ut den reflektion som oundvikligen uppstår i radomskalet. Vidare uppstår det ett brytningsfel i radomskalet vilket också kan elimineras eller kraftigt minskas tack vare kompenseringstekniken. Dessutom kan tekniken potentiellt även kompensera för tillverkningsdefekter. Sammantaget har kompenseringsteknik stor potential att förbättra prestandan på antenn/radom-systemet.