Wpływ zastosowanej technologii budowlanej na propagację fali elektromagnetycznej

• Autorzy: Choroszucho A.

Warianty tytułu

EN

The influence of used building technology on the propagation of electromagnetic wave

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule został przedstawiony wpływ konstrukcji pomieszczenia na rozkład pola elektromagnetycznego. Wykonana analiza dotyczyła modelu pomieszczenia, w którym zmieniano rodzaj materiału i zastosowanej technologii budowlanej. Uwzględniono materiał jednorodny (pełną cegłę) oraz złożony (beton wraz ze zbrojeniem). Również sprawdzono wpływ średnicy zbrojenia na wartości natężenia pola w całym obszarze analizy. Do analizy numerycznej zastosowano metodę różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD). Analiza dotyczyła częstotliwości stosowanej w sieciach bezprzewodowych (Wi-Fi). Wnioski wskazują, że przy podejściu makroskopowym umieszczenie źródła sygnału na ścianach wykonanych z materiału jednorodnego (np. beton, cegła pełna czy gazobeton) skutkuje jednorodnym i przez to lepszym rozchodzeniem sygnału. Natomiast struktury niejednorodne wymagają dokładniejszej i wielowariantowej analizy ze względu na złożoność i różnorodność parametrów materiałowych. Celem analizy jest dokładniejsze zrozumienie zachodzących zjawisk polowych wewnątrz złożonych materiałów budowlanych, co może stanowić źródło wiedzy przy ocenie problemów związanych z zanikami sygnału i wpłynąć na polepszenie jakości przesyłanych danych.

EN

In this paper, the influence of construction of room on distribution of the electromagnetic field was presented. The analysis was connected with the room model, which modified the type of material and used technology building. Taken into account the homogeneous material (brick) and composite material (concrete with reinforcement). Also tested the impact of a diameter of reinforcement on the values of electric field in the whole area analysis. To the analysis the finite-difference time-domain method (FDTD) was used. The analysis included frequencies used in wireless networks (Wi-Fi). The conclusions show that, with macroscopic approach, placing the source on the walls made of a homogeneous material (eg. concrete, solid brick or aerated concrete) results in uniform and also better propagation of the signal. In contrast, heterogeneous structures require a more datailed and multivariate analysis because of the complexity and diversity of material parameters. The purpose of the analysis was more accurate understanding of the phenomena occurring within the complex building materials, which may be a source of information in the assessment of the problems associated with signal fading and the effect of improving the quality of the transmitted data.

Słowa kluczowe

PL

materiały budowlane; propagacja fali elektromagnetycznej; metoda różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD); komunikacja bezprzewodowa

EN

building materials; electromagnetic wave propagation; finite difference time domain method (FDTD); wireless communication system

• Wydawca: Wydawnictwo "Druk-Art" SC
• Czasopismo: Napędy i Sterowanie
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 17, nr 12
• Strony: 88--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Choroszucho A.

• 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] 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, no. 1, pp. 93–100, 2002.
• [3] http://www.edimax.com/edimax/au
• [4] Duntemann J.: Przewodnik po sieciach Wi-Fi. Nakom, Poznań 2006.
• [5] http://www.amazon.com
• [6] Choroszucho A., Butryło B.: Numeryczna analiza wpływu parametrów elektrycznych ścian wykonanych z betonu na wartości natężenia pola elektrycznego. „Przegląd Elektrotechniczny” 12/2013, s. 161–164.
• [7] PN-EN 771-1:2006 Wymagania dotyczące elementów murowych. Cześć 1: Elementy murowe ceramiczne.
• [8] Choroszucho A., Butryło B.: The numerical analysis of the influence conductivity of clinker bricks and the size of their hollowi on the distribution of the electromagnetic field. „Przegląd Elektrotechniczny” 11a/2012, pp. 351–354.
• [9] Sadiku M.N.O.: Numerical techniques in electromagnetics. CRS Press LLC. 2nd edition, 2001.
• [10] Elsherbeni A.Z., Demir V.: The Finite-Difference Time-Domain Method for Electromagnetics with MATLAB Simulations. SciTech Publishing, Inc, USA, 2009.