Seit der Entscheidung der EU-Kommission im Jahre 2008 ein Frequenzband bei 5,9 GHz für die Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation freizugeben, hat die Implementierung dieses Systems zur Erhöhung der Verkehrssicherheit und damit zur Verringerung der Unfallzahlen zunehmend an Bedeutung gewonnen. Aufgrund der hohen Anforderungen, wie beispielsweise einer minimalen Ausfallwahrscheinlichkeit, an solch ein sicherheitsrelevantes, drahtloses Übertragungssystem ist es erforderlich das System möglichst genau zu analysieren, um eine optimale Realisierung zu erreichen. Ein wesentlicher Bestandteil ist dabei die Realisierung der Luftschnittstelle des Systems, der Antenne, da deren Eigenschaften die Übertragungseigenschaften maßgeblich beeinflussen können. Abgesehen von diesen Systemparametern ist es zusätzlich erforderlich, beim Entwurf von Antennen die Anforderungen der Automobilindustrie hinsichtlich Einbauvolumen und Einbauort zu berücksichtigen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich daher mit der Realisierung von Antennen für die Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation und nutzt dazu ein neuartiges Fertigungsverfahren basierend auf der Molded Interconnect Device Technologie, Dieses ermöglicht die Realisierung dreidimensionaler Antennenstrukturen und bietet somit den Vorteil, Antennen im Hinblick auf das Einbauvolumen zu optimieren. Im Rahmen dieser Arbeit werden dabei Antennensysteme für zwei unterschiedliche Einbauorte am Automobil entwickelt. Zum einen werden rekonfigurierbare Antennen als Dachantennenmodul vorgeschlagen, die die Anforderungen eines modernen Kommunikationssystems wie Diversity-Empfang erfüllen. Zum anderen wird eine Kombination aus Reflektor und Antenne für die Integration im Außenspiegel realisiert. Zur Bewertung der Antennensysteme wird eine Simulationsumgebung implementiert, die es ermöglicht, die Antennen in typische Kanalszenarien der Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation zu analysieren. Basierend auf den Ergebnissen werden Rückschlüsse auf die Antenneneigenschaften gezogen.
Following the decision of the European Commission in 2008 to use the frequency band at 5,9 GHz the implementation of a vehicle-to-vehicle communication system has gained additional attention, which is driven by the motivation to increase the road safety and to reduce the number of traffic accidents. Due to the safety critical requirements, such as a minimal failure probability, it is mandatory to carefully investigate such a wireless communication system to achieve an optimal realization. One important part of this system is the design of the air-interface, the antenna, as its properties strongly influence the key performance indicators of the wireless system. In addition to these parameters, the antenna design has to take into account various design constraints imposed by the automotive manufacturers including the integration volume or the positioning of the antenna. Hence, the following thesis concentrates on developing antennas for the vehicle-to-vehicle communication by using a new manufacturing method based on Molded Interconnect Device Technology. This process enables the realization of three dimensional antenna structures and therefore makes it possible to optimize antennas with respect to the available integration volume. Within this work, two antenna systems for two different antenna positions on the vehicle are developed. Firstly, the use of reconfigurable antennas in the roof top module of a passenger vehicle is proposed to fulfil the demands of a state of the art communication system like diversity reception. Secondly, a combination of an antenna and a reflector is presented which can be integrated in the exterior mirror of the vehicle Finally, a system simulator is implemented to evaluate the developed antennas within typical scenarios for vehicle-to-vehicle communication. Based on these results conclusions are drawn with respect to the antenna parameters.
Antennensysteme für die Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation unter Verwendung der MID-Technologie
Elektrotechnik ; 1-175
2012
175 Seiten, Bilder, Tabellen, 150 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
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