Une voiture dans la zone d'essai à Ilmenau. Crédit :Université de technologie de Vienne
Les télécommunications deviennent de plus en plus importantes pour les véhicules. A la TU Vienne, un nouveau concept d'antenne a été développé pour les voitures.
Conduire sans technologie de communication est maintenant devenu presque impensable. Il nous semble tout à fait normal que les systèmes de navigation mettent régulièrement à jour leurs cartes et nous indiquent le chemin à l'aide des données satellitaires, ou que nous pouvons passer des appels téléphoniques en conduisant. À l'avenir, l'échange de données jouera un rôle encore plus important dans le transport routier, notamment pour améliorer la sécurité routière.
Cela signifie, cependant, que de nouvelles options doivent être trouvées pour loger les antennes dans les voitures. A la TU Vienne, un boîtier d'antenne spécial a été développé qui peut être intégré dans la zone avant du toit de la voiture. Des mesures détaillées montrent que la directivité des signaux sans fil est très bonne autour des voitures, et avec les nouvelles variantes d'antennes, les voitures sont extrêmement bien équipées pour les besoins sans fil de demain.
L'aileron de requin devient trop petit
"Les antennes dans les voitures sont généralement installées dans ce qu'on appelle l'aileron de requin, " déclare Gerald Artner (Télécommunications, TU Vienne). "Il s'agit d'un accessoire compact qui est monté à l'arrière du toit de la voiture." Cependant, il n'est pas possible de loger un nombre quelconque d'antennes dans ce type de fixation d'aileron de requin; d'abord, il n'y a pas assez d'espace, et deuxièmement, les antennes peuvent interférer les unes avec les autres lorsqu'elles sont trop serrées.
Ceci est problématique car les capacités de télécommunications des voitures devraient être considérablement étendues dans les années à venir :« À l'avenir, les voitures coopéreront sur les routes, " dit Gerald Artner. " Une voiture avertirait les autres des dangers, par exemple d'une zone glissante après le prochain virage de la route. » La communication entre les voitures et les infrastructures fixes est également attendue, et même les façons dont la communication entre les smartphones et les véhicules pourraient être utilisées pour améliorer la sécurité routière sont à l'étude. Avec un signal de téléphone portable, la voiture pourrait détecter un piéton avant même qu'il ne soit à portée de vue.
Boîtier d'antenne spacieux
A la TU Vienne, la décision a donc été prise de développer une nouvelle méthode d'installation d'antennes dans les voitures qui a surmonté les défis techniques à venir. Gerald Artner a construit un boîtier d'antenne à partir d'un matériau polymère renforcé de fibres de carbone qui pourrait être installé dans la partie avant du toit, près du pare-brise.
"La question clé était de savoir si des antennes pouvaient réellement être installées dans le toit de la voiture et si les résultats de mesure réalistes sur l'ensemble du véhicule étaient toujours comparables aux valeurs mesurées en laboratoire, " déclare Gerald Artner. En coopération avec le Thüringer Innovationszentrum Mobilität [Centre thuringien d'innovation en mobilité] de la TU Ilmenau en Thuringe, ce type de cavité d'antenne a été intégré pour la première fois dans un toit de voiture. L'ensemble de la voiture a ensuite été inspecté dans le seul laboratoire de recherche de ce type en Europe, la zone virtuelle de simulation et d'essais routiers (VISTA), afin d'identifier les diagrammes de rayonnement résultants.
"Nous avons soigneusement analysé les directions dans lesquelles les antennes de notre cavité d'antenne émettent, et son intensité. Comme démontré, notre cavité d'antenne fournit non seulement plus d'espace pour un plus grand nombre d'antennes, mais la directivité est aussi meilleure qu'un "aileron de requin" à l'arrière, " dit Artner. " Les antennes dans " l'aileron de requin " ne fournissent souvent pas une puissance de transmission élevée directement vers l'avant car elles sont protégées par la courbure du toit de la voiture. Notre boîtier d'antenne donne d'excellents résultats dans cette direction."
Il serait également possible de combiner plusieurs concepts d'antennes dans les futures voitures. Cela aiderait à compenser encore plus efficacement toute interférence. Les résultats de la TU Wien sont maintenant publiés dans la revue spécialisée Antennes IEEE et lettres de propagation sans fil .