Här testas bilarnas allt komplexare elektronik

Fordonen vi använder utrustas i allt högre utsträckning med olika typer av elektronik. Ingenting talar för att den utvecklingen avtar, tvärtom. Självkörande teknik och bilar som kan kommunicera med varandra och infrastrukturen runtomkring kommer att kräva ännu mer elektronik. Samma sak gäller för lastbilar och arbetsmaskiner.

Behovet av att testa fordonens elektromagnetiska kompatibilitet, EMC, ökar i samma utsträckning. Det handlar både om att verifiera att de inte avger mer elektromagnetisk störning än vad som är tillåtet, men också om att se till så att den befintliga strålningen från exempelvis radar, radiosändare och mobiltelefoner inte påverkar fordonets egen elektronik.

Det har forskningsinstitutet Rise tagit fasta på. På onsdag invigs det enorma EMC-labbet döpt till Awitar, Automotive Wireless Test and Research Facility. Det blir den sjunde EMC-kammaren på Rise provningssanläggning i Borås och den största hittills. Investeringen är på omkring 100 miljoner kronor.

- Kombinationen av storlek, kapacitet och prestandan för tester gör anläggningen unik. Vi kan testa i princip alla form av provobjekt, säger Christer Karlsson, projektledare för Awitar på Rise.

Kammaren ägs av Rise och kommer främst att användas av fordonsindustrin. Volvo Cars, AB Volvo, Scania och Nevs har skrivit långsiktiga avtal men också andra tillverkare är välkomna att hyra in sig.

Krister Kilbrandt, chef för fordonsgruppen inom EMC, nämner ett par internationella exempel där dålig EMC fått konsekvenser. En bil innehåller i dag ofta över 100 styrenheter och dussintals databussar som möjliggör kommunikation mellan exempelvis motor och växellåda.

- Det har hänt att fordon stannat när de åkt förbi en radarsändare eftersom kommunikationen i en buss slagits ut. På samma vis kan en mobiltelefon i sändningsläge ge felutfall i en automatlåda så att den lägger i en annan växel eller inte växlar över huvud taget, säger han.

Genom utprovning i en EMC-kammare kan sådana situationer undvikas. Kammaren i Borås är 28 meter lång, 18 meter bred och 12 meter hög. Den är helt klädd i plåt som skyddar insidan från omgivande elektromagnetisk strålning. Konstruktionen kallas Faradays bur.

För att skydda omvärlden från de kraftiga fält som genereras inne i kammaren, och för att förhindra att strålningen studsar omkring, är väggar och tak klädda med två typer av absorbenter.

De lägre frekvenserna, från 10 kilohertz upp till ett par hundra megahertz, absorberas av plattor av ferrit. Totalt 160 000 plattor krävdes. De högre frekvenserna, upp till 18 gigahertz, tas om hand av särskilda frigolitelement belagda med en plastfilm innehållandes tunna koltrådar som visat sig ha god absorberande förmåga.

- Det är första gången dessa absorbenter används i en fullstor kammare. Vi visste inte ens hur de såg ut när vi beställde dem utan fick helt utgå från den utlovade specifikationen gällande dämpning. Men de har visat sig fungera bra, säger Krister Kilbrandt.

Christer Karlsson berättar att man i idealfallet även hade kunnat klä golvet med absorbenter. Av praktiska skäl, så som att här ska rulla in tunga fordon, är det förstås inte möjligt.

- I stället har vi gjort golvet så slätt som möjligt. Det blir då relativt enkelt att ta hänsyn till reflektioner eftersom de är förutsägbara, säger han.

För att skapa de elektromagnetiska störningsfält som fordonet ska testas i används tre olika förstärkare och lika många immunitetsantenner, var och en anpassad för sitt specifika frekvensområde. Dessutom finns emissionsantenner som mäter de elektromagnetiska fält som skapas av bilens egen elektronik.

I kammaren finns även ett vridbord som kan roteras 360 grader och som klarar fordon upp till 25 ton. Det gör det enklare att kompensera för att de olika antennerna står på olika platser i kammaren och testpersonalen kan lugnt sitta kvar inne i kontrollrummet.

- Kammarens storlek gör det möjligt att rigga komplexa scenarion vilket behövs eftersom elektronik i fordon blir allt mer komplicerat, säger Krister Kilbrandt.