Computer-gestützte Optimierung von Kupferkabeln für Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung

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Bordnetze aktueller Automobil-Generationen enthalten zunehmend Verbindungen für hochauflösende Videosignale. Dieser Trend wird sich in Zukunft fortsetzen. Treibende Kraft sind auf der einen Seite mehr und bessere Fahrerassistenzsysteme für den Außenraum des Fahrzeugs und auf der anderen Seite Unterhaltungssystem für den Innenraum. Kupferkabel haben in diesem Anwendungsgebiet eine hohe Attraktivität. Diese rührt zum einen daher, dass über eine elektrische Verbindung sowohl die High-Speed Kommunikation als auch die Versorgung von Endgeräten im Bordnetz realisiert werden kann. Zum anderen enthält ein Kupferlink im Vergleich zu einer optischen Übertragungsstrecke weniger einzelne Komponenten und hat somit Vorteile in der Zuverlässigkeit der Übertragungsstrecke und den Materialkosten. Auf der Gegenseite bringen Kupferkabel oft eine schnell spürbare Bandbreitenbegrenzung mit sich, sind schwerer und gerade im Automotive-Anwendungsgebiet muss das Thema der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) und der Elektromagnetischen Interferenz (EMI) berücksichtigt werden. Durch die Systematik des computergestützten Entwurfs von Kupferkabeln können gezielt mehrere Eigenschaften wie Dämpfung, elektromagnetische Abstrahlung und Gewicht mit weniger Fertigungsdurchläufen optimiert werden. Eine Iteration der Optimierung wird im Folgenden beschrieben.