Interoperabilitet mellan antenner på stora plattformar
- Diarienummer
- ID20-0004
- Projektledare
- Jonsson, Lars
- Start- och slutdatum
- 210601-260531
- Beviljat belopp
- 2 500 000 kr
- Förvaltande organisation
- KTH - Royal Institute of Technology
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
Detta arbete syftar till att utveckla metoder för att beräkna installerad antennprestanda på plattformar, t.ex. flygplan, skepp, bilar och master. Trenden är att antalet sensorer ökar på sådana plattformar. Då varje sensor har en eller flera antenner, ökar antalet antenner ännu snabbare. Här är antennernas interoperabilitet avgörande. En nyckelegenskap är isolation mellan antenner. En annan är hur antennens fjärrfält påverkas av plattformen. Särskilt isolation, men även fjärrfält är besvärliga att bestämma noggrant på elektriskt stora plattformar. Att före installation med hög precision, och feluppskattning, beräkna antennprestanda är viktigt för industrin och vetenskapligt utmanande projekt. Att flytta en redan installerad antenn är dyrt och tidskrävande. De huvudsakliga målen med projektet är 1) utvecklingen av högkvalitativa elektromagnetiska beräkningar för att bestämma installerad antennprestanda samt uppskatta deras noggrannhet, 2) att accelerera dessa beräkningar, 3) att utveckla, valider och publicera benchmarks. 4) Projektet syftar också till att gagna forskningsutbyte mellan industrin och akademin. Arbetsplanen har fyra huvuddelar; känslighetsanalys, högkvalitativa beräkningar, acceleration och validering. De förväntade resultaten inkluderar gemensamma publiceringar, en högkvalitativ kod och explicit kunskap om installerad antennprestanda baserat på plattformars egenskaper.
Populärvetenskaplig beskrivning
Bättre antennegenskaper och förståelsen kring dessa var en av möjliggörarna för telekommunikationsindustrin. På samma sätt är kunskapen om egenskaperna hos antenner installerade på plattformar nu en möjliggörare för att ökat antal kommunikations- och sensors-antenner hos plattformar. Med plattformar menar vi skepp, lastbilar, bilar, fartyg, flygplan, och kommunikationsmaster. Alla med en viktig del i Svensk industri. Dessa plattformar har ett behov av flera antenner. Det är kritiskt för plattformens funktion att flera antenner kan användas samtidigt. Ett skepp ska kunna spana och kommunicera samtidigt. Två basstationer på en mast ska kunna arbeta samtidigt - interoperabilitet egenskaper. Att bestämma Interoperabiliteten egenskaper som t.ex. isolation (ett mått på störningar från andra antenner) är utmanande på grund av att de beror bl.a. på plattformens form och material. Elektromagnetisk strålning sprids längs plattformens ytor, genom plattformen och via direkt strålning. Med rätt beräkningsmetod kan också bestämma t.ex. antennens installerade strålningsmönster utifrån isolationsproblemets information. I detta projekt utvecklar vi beräkningar med hög noggrannhet och ett stort dynamiskt omfång. Med dynamiskt omfång menas att hantera både stora och små värden med precision. Detta krävs för att bestämma isolationen. En utmaning är att plattformen analyseras i termer av våglängder. Högre frekvenser motsvarar kortare våglängden och problemet blir större och svårare att lösa. Projektet, i nära samarbete mellan industri och akademi, består av fyra huvuddelar: 1) att prediktera noggrannheten för installerad antennprestanda, 2) högkvalitativ beräkning av installerade antennegenskaper, 3) acceleration av beräkningarna och 4) validering. I valideringens delen kommer det att utvecklas beräkningsbenchmarks för egenskaper hos installerade antenner på plattformar. En osäkerhetsfaktor för industrin idag är att de installerade antennernas egenskaper till stor del är okända före deras installation. Plattformens funktionaliteten är starkt kopplad till att antenn- och sensor-system fungerar parallellt, så dålig isolation är en risk för funktionaliteten. Detta projekt syftar till att utveckla kunskap och ett verktyg som kan minska denna risk genom högkvalitativa uppskattning av antennernas egenskaper på elektriskt stora plattformar. Ett effektivt verktyg för att uppskatta antennegenskaper är viktigt för att Saab ska vara en världsledande industri i detta område.