مدل سازی انتشار امواج الکترومغناطیس برای کانالهای ارتباطات بی سیم
چکیده
با گسترش سریع سیستم¬های بی¬سیم ، مدل¬سازی دقیق انتشار در کانال¬های مخابراتی مورد نیاز است. با توجه به محیط انتشار امواج، می¬توان کانال¬های بی¬سیم را به دو گروه خارج ساختمان و داخل ساختمان تقسیم کرد. در این میان، فرایند انتشار امواج داخل ساختمان بسیار پیچیده و دارای اهمیت است، چرا که در محیطی دارای هندسه و مشخصات الکتریکی متنوع رخ می¬دهد. به منظور تخمین دقیق پارامترهای کانال، ضروری است که مدل دقیقی از محیط انتشار، مانند هندسه و مشخصات الکتریکی دیوارهای ساختمان در نظر گرفته شود. یکی از روش¬های معمول برای مدل¬سازی کانال¬های داخل ساختمان، روش رهگیری پرتو است. اما اگر محیط¬ دارای پراکنده¬کننده¬های کوچک و ناهمگن باشد، این روش دچار خطا می¬شود. به-علاوه دیوارهای ناهمگن متناوب باید به¬صورت دیوارهای همگن با ثابت دی¬الکتریک موثر در نظر گرفته ¬شوند. این ساده-سازی¬ها باعث کاهش دقت این روش می¬شود. بنابراین در این پایان نامه از روش عددی تفاضل محدود حوزه زمان (fdtd) دوبعدی، به عنوان یک روش دقیق وتمام موج برای بررسی انتشار امواج در یک کانال داخل ساختمان واقعی با دیوارهای ناهمگن متناوب استفاده شده است. مجموعه¬ای از شبیه¬سازی¬های عددی برای بررسی عواملی مانند موقعیت و فرکانس کاری فرستنده، نوع دیوار، تداخل میان فرستنده¬ها و کاهش تداخل با استفاده از پوشش فیزیکی دیوارها، در یک محیط داخل ساختمان نمونه انجام شده است. اثرات دیوارهای ناهمگن روی میانگین تلفات مسیر، پراکندگی زمانی و محوشدگی مقیاس کوچک بررسی شده است. سپس دیوارهای ناهمگن با دیوارهای همگن دارای ثابت دی¬الکتریک موثر جایگزین شده¬اند و تحلیل یکسانی در هر دو حالت انجام گرفته است. نتایج نشان می¬دهد دیوارهای همگن از اثرات چندمسیره چشم پوشی می-کنند، بنابراین جایگزین مناسبی برای تخمین مشخصات چندمسیره کانال با دیوارهای ناهمگن نیستند و لازم است مدل دقیقی از دیوارها در شبیه¬¬سازی در نظر گرفته شود.