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Nahfeldausbreitungsmethode in Kfz-Radarsimulationen
Berechnung der Streuung von Zielfahrzeugen und anderen Oberflächen, einschließlich der Mehrwege-Interaktion mit dem Boden und Strukturen, unter Verwendung von Ray-Tracing-Algorithmen und physikalisch basierten Berechnungen, die speziell für Radaranwendungen angepasst sind.
Die Ray-Tracing-Technik von WaveFarer kombiniert herkömmliche Fernfeld-RCS-Methoden mit denen, die für die Ausbreitung in Städten und Innenräumen verwendet werden, um eine einzigartige Lösung für die Herausforderungen zu bieten, mit denen Ingenieure konfrontiert sind, die an Anwendungen mit geringerer Reichweite arbeiten, wie z. B. Fahrzeugradar. Darüber hinaus erhöhen Nahfeld-Streuungstechniken die Genauigkeit bei Millimeterwellenfrequenzen und erfassen die Auswirkungen detaillierter Merkmale, die sich auf eine Zielsignatur auswirken.
Nahfeldeffekte
Die WaveFarer-Simulationstechnik für Kfz-Radargeräte berücksichtigt mehrere Nahfeldausbreitungseigenschaften und erhöht so die Genauigkeit.
Erstens emittieren die Sender sphärische Wellen, die durch komplexe Antennenstrahlungsmuster modifiziert werden, wodurch ungleichmäßige Wellenfronten auf die Zielobjekte treffen. Dies ist eine Verbesserung gegenüber herkömmlichen Fernfeld-RCS-Methoden, die eine ebene Wellenanregung mit einer konstanten Phasenfront zur Beleuchtung von Zielen verwenden. Dies führt zu einer genaueren Phaseninformation an den Empfangsantennen.
Zweitens wurden die Berechnungen zur Oberflächenintegration von WaveFarer so formuliert, dass sich Empfänger und sekundäre Streuer im Nahfeld- und Fresnel-Bereich des Ziels befinden können. Dies ist erforderlich, da der Fernfeldbereich eines Fahrzeugs bei 24 und 79 GHz mehrere Kilometer beträgt und damit weit über die typische Reichweite für eine Anwendung wie das Autoradar hinausgeht. Dies ist eine weitere Verbesserung gegenüber den herkömmlichen Fernfeld-RCS-Methoden, da nicht mehr davon ausgegangen wird, dass sich der Empfänger im Fernfeldbereich des Ziels befindet.
Ray-Tracing-Interaktionen
Ray-Tracing-Techniken akkumulieren Reflexionen, Beugungen und Übertragungen entlang des Strahlengangs, wenn dieser mit dem Boden, dem Ziel und sekundären Streuern interagiert. WaveFarer unterstützt bis zu 30 Reflexionen, 3 Beugungen und 7 Übertragungen entlang eines einzelnen Strahlenpfades. Für Pfade, die mit streuenden Objekten interagieren, werden diese dann in Oberflächenintegrationen auf Zieloberflächen einbezogen, die auf physikalischer Optik (PO) und der Methode der äquivalenten Ströme (MEC) basieren, die Streueffekte in die Pfade einbeziehen. Darüber hinaus können die Pfade auch diffuse Streuung an rauen Oberflächen enthalten, wodurch zusätzliche Effekte von Störobjekten einbezogen werden, die bei Millimeterwellen und höheren Frequenzen kritisch sind.
Atmosphärische Effekte
Die Dämpfung durch die Absorption von Wasserdampf und Sauerstoffmolekülen wird im Ausbreitungsmodell von WaveFarer berücksichtigt. Benutzer haben die Möglichkeit, ein Vakuum oder eine Standardatmosphäre zu verwenden oder benutzerdefinierte Werte für Druck, Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit anzugeben.
Die atmosphärische Absorption kann zu einer erheblichen Abschwächung der
Signale bei Frequenzen oberhalb des X-Bandes führen.
Für weitere Informationen:
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