Wpływ materiałów budowlanych oraz ich konduktywności na wartości natężenia pola elektrycznego

• Autorzy: Choroszucho Agnieszka , Druć Gabriela , Orzechowski Damian

Warianty tytułu

EN

The influence of the building materials and their conductivity on the values of electric field strenght

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wpływ powszechnie stosowanych materiałów budowlanych na wartości natężenia pola. Analiza dotyczyła obszaru zawierającego ścianę jedno- lub dwuwarstwową wykonaną z: pełnej cegły, betonu, gazobetonu oraz dwóch rodzajów cegieł klinkierowych (z drążeniami). W badaniach uwzględniono grubość ściany, konduktywność materiałów oraz złożoność cegieł klinkierowych. Głównie analizowano wpływ zmiany parametru elektrycznego materiału ceramicznego, tj. konduktywności, na wartości pola elektrycznego. Do analizy zastosowano metodę różnic skończonych z bezpośrednim całkowaniem równań Maxwella w dziedzinie czasu (FDTD). Celem badań było lepsze zrozumienie zachodzących zjawisk polowych wewnątrz jednorodnych i złożonych materiałów budowlanych. Wyniki analizy mogą stanowić źródło wiedzy przy ocenie problemów związanych z zanikami sygnału i pozwolą na lepsze planowanie lokalizacji nadajników sieci bezprzewodowych stosowanych m.in. w sieciach komórkowych, Wi-Fi, WiMAX.

EN

The article presents the influence of commonly used building materials on field intensity values. The analysis concerned an area containing a single or double-layer wall made of: full brick, concrete, aerated concrete and two types of clinker bricks (with hollows). The research included wall thickness, material conductivity and complexity of clinker bricks. The impact of changing the electrical parameter of the ceramic material, i.e. conductivity, on the electric field values was mainly analysed. The Finite Difference Time Domain Method with direct integration of Maxwell’s equations in time domain (FDTD) was used for the analysis. The aim of the research was to better understand the occurring field phenomena inside homogeneous and complex building materials. The results of the analysis can be a source of knowledge when assessing problems related to signal loss and allow for better planning of the location of wireless network transmitters used, among others in cellular networks, Wi-Fi, WiMAX.

Słowa kluczowe

PL

komunikacja bezprzewodowa; materiały budowlane; propagacja fali elektromagnetycznej; metoda różnic skończonych; FDTD

EN

wireless communication; building materials; electromagnetic wave propagation; finite difference time domain method

• Wydawca: Wydawnictwo "Druk-Art" SC
• Czasopismo: Napędy i Sterowanie
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 22, nr 9
• Strony: 78--85
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Choroszucho Agnieszka

• Politechnika Białostocka, Wydział Elektryczny, Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Metrologii

autor

Druć Gabriela

• Politechnika Białostocka, Wydział Elektryczny, Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Metrologii

autor

Orzechowski Damian

• Politechnika Białostocka, Wydział Elektryczny, Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Metrologii

Bibliografia

• [1] Taflove A., Hagness S.C.: Computational Electrodynamics: The finite – difference time – domain method. Boston, Artech House, 2005.
• [2] Zhao Z.B., Cui X., Li L., Gao Ch.: Analysis of shielding performance of reinforced concrete structures using the method of moments. IEEE Transactions on Magnetics, t. 44, 6/2008.
• [3] Berenger J.P.: A perfectly matched layer for the absorption of electromagnetic waves. Journal of Computational Physics, vol. 114, 1994.
• [4] Cuinas I., Garcia Sanchez M.: Permittivity and Conductivity Measurements of Building Materials at 5.8 GHz and 41.5 GHz. Wireless Personal Communications: An International Journal, vol. 20, 1/2002.
• [5] Oskooi A.F., Roundyb D., Ibanescua M., Bermelc P., Joannopoulosa J.D., Johnson S.G.: MEEP: A flexible free-software package for electromagnetic simulations by the FDTD method. Computer Physics Communications, vol. 181, 2010.
• [6] Choroszucho A., Butryło B.: The influence of the building reinforcement inside the concrete column on the distribution of the electromagnetic field. „Przegląd Elektrotechniczny”, t. 86, nr 5/2010.
• [7] Choroszucho A.: Analiza propagacji fal elektromagnetycznych w elementach budowlanych o złożonej strukturze w zakresie częstotliwości komunikacji bezprzewodowej. Rozprawa doktorska, Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej, 2014.
• [8] PN-EN 772-3:2000 Metody badań elementów murowych – Określenie objętości netto i udziału procentowego drążeń elementów murowych ceramicznych przez ważenie hydrostatyczne.
• [9] PN-EN 772-16:2001/A1:2005 Metody badań elementów murowych. Część 16: Określenie wymiarów.
• [10] PN-EN 771-1:2006 Wymagania dotyczące elementów murowych. Cześć 1: Elementy murowe ceramiczne.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020)