Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ zastosowanej technologii i materiałów budowlanych na propagację fali elektromagnetycznej

Choroszucho Agnieszka, Tymiński Jakub, Orzechowski Damian

Napędy i Sterowanie

|

2021

|

R. 23, nr 6

86--90

PL

W artykule został przedstawiony wpływ konstrukcji pomieszczenia na rozkład pola elektromagnetycznego. Wykonana analiza dotyczyła modelu pomieszczenia, w którym zastosowano dwa rodzaje ścian (wykonana z cegieł lub z żelbetu), które zależne są od projektu i zastosowanej technologii budowlanej. Wyniki odniesiono do pomieszczenia o tych samych wymiarach, ale bez wewnętrznej ściany (dzielącej pomieszczenia). Uwzględniono materiał jednorodny (cegłę) oraz złożony (beton wraz ze zbrojeniem). Do analizy numerycznej zastosowano metodę różnic skończonych w dziedzinie czasu (Finite Difference Time Domain, FDTD). Analiza dotyczyła częstotliwości stosowanej w sieciach bezprzewodowych (Wi-Fi). Wnioski wskazują, że przy podejściu makroskopowym ściany wykonane z materiału jednorodnego w przewidywalny sposób obniżają jakość sygnału. Natomiast materiał niejednorodny (żelbet) może tworzyć zaniki sygnału bądź podwyższać wartości pola E. 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 z różnych materiałów budowlanych pomieszczeń, co jest niezbędne przy współczesnej technologii związanej z inteligentnymi budynkami. Wyniki mogą stanowić źródło wiedzy przy ocenie problemów związanych z zanikami sygnału i wpłynąć na polepszenie jakości przesyłanych danych przy bezprzewodowej komunikacji.

EN

The article presents the influence of the room structure on the distribution of the electromagnetic field. The performed analysis concerned a model of a room in which two types of walls were used (made of bricks or reinforced concrete), which depend on the design and the construction technology used. The results were related to a room with the same dimensions but without an inner wall (dividing the rooms). The homogeneous material (brick) and composite material (concrete with reinforcement) were taken into account. The Finite Difference Time Domain (FDTD) method was used for numerical analysis. The analysis concerned the frequency used in wireless networks (Wi-Fi). The conclusions show that with the macroscopic approach, walls made of homogeneous material predictably degrade signal quality. On the other hand, non-homogeneous material (reinforced concrete) may create signal fading or increase the E-field values. Non-homogeneous structures require more precise and multi-variant analysis due to the complexity and variety of material parameters. The aim of the analysis is to better understand the field phenomena occurring inside rooms composed of various building materials, which is necessary in modern technology related to intelligent buildings. The results can be a source of knowledge when assessing problems related to signal fading and improve the quality of data transmitted in wireless communication.

2

Wpływ zbrojenia na wartości natężenia pola elektrycznego

Choroszucho A., Stankiewicz J. M.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2018

|

No. 93

183--192

PL

Celem artykułu jest przedstawienie szczegółowej analizy wpływu średnicy zbrojenia, ilości rzędów prętów zbrojeniowych oraz rozstawu pomiędzy nimi na wartości natężenia pola elektrycznego. Przedmiotem badań był model zawierający ścianę nośną wykonaną z betonu (dielektryk) i zbrojenia (przewodnik). Analizie poddano cztery powszechnie stosowane w budownictwie układy zbrojenia. Dodatkowo rozpatrzono wpływ konduktywności na wartości natężenia pola wyznaczone dla niejednorodnych struktur materiałowych (żelbet). Przy wykorzystaniu metody różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD) wyznaczono maksymalne wartości natężenia pola elektrycznego generowane przez system komunikacji bezprzewodowej (np. WiFi) pracujący przy częstotliwości f=5 GHz.

EN

The aim of the article is to present a detailed analysis of the influence of the reinforcement diameter, the number of rows of reinforcing bars and the spacing between them on the values of the electric field intensity. The subject of the research was a model containing a load-bearing wall made of concrete (dielectric) and reinforcement (conductor). Four reinforcement systems commonly used in building construction were analyzed. In addition, the effect of conductivity on the field intensity values determined for heterogeneous material structures (reinforced concrete) was considered. Using the finitedifference time-domain method (FDTD), the maximum values of the electric field intensity generated by the wireless communication system (e.g. WiFi) were determined operating by the frequency f=5 GHz.

3

Skład i wilgotność betonu komórkowego jako czynniki wpływające na skuteczność systemów komunikacji bezprzewodowej w budynkach

Choroszucho A., Steckiewicz A.

Napędy i Sterowanie

|

2016

|

R. 18, nr 7/8

125--129

PL

Artykuł zawiera analizę wpływu grubości ściany działowej, jej parametrów materiałowych oraz wilgotności na wartości natężenia pola elektrycznego. Uwzględniono powszechnie stosowany jednorodny materiał budowlany (beton komórkowy). Jednocześnie sprawdzono wpływ dodatkowych warstw tynku położonych na omawianych ścianach na jakość transmisji danych. Do analizy numerycznej wykorzystano metodę różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD). Analiza dotyczyła częstotliwości stosowanej w sieciach bezprzewodowych (Wi-Fi) niezbędnych w inteligentnych budynkach. Wyniki dowodzą, iż przy suchym gazobetonie tłumienie fali jest niewielkie i nie zakłóca komunikacji bezprzewodowej. Celem analizy jest ocena wybranych złożonych konstrukcji budowlanych pod kątem ich dostosowania do zastosowania montowanych oraz mobilnych systemów komunikacji bezprzewodowej. Niniejsze wnioski mogą wpłynąć na precyzyjniejszą lokalizację elementów sieci bezprzewodowych oraz mogą stanowić cenne źródło wiedzy przy ocenie problemów związanych z zanikami sygnału.

EN

The article contains an analysis of the influence of the thickness of a partition wall, the material parameters and humidity on the value of electric field intensity. It includes widely used homogeneous building material (cellular concrete). At the same time examined the influence of additional layers of plaster board on these walls lying on the quality of data transmission. For numerical analysis method finite difference time domain (FDTD) was used. Analysis related to the frequency used in wireless communication systems (Wi-Fi) necessary for intelligent buildings. The results show that the dry cellural concrete wave attenuation is small and does not interfere with wireless communications. The aim of the analysis is to evaluate selected complex building structures for their adaptation to the application installed and mobile wireless communication systems. These conclusions may affect the precise location of elements of wireless networks and can be a valuable source of knowledge when assessing the problems connected with fading.

4

Numeryczna analiza wpływu kąta padania fali elektromagnetycznej względem ściany wykonanej z cegieł na jakość komunikacji bezprzewodowej wewnątrz inteligentnych budynków

Choroszucho A., Steckiewicz A.

Napędy i Sterowanie

|

2016

|

R. 18, nr 7/8

130--133

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu kąta padania fali elektromagnetycznej generowanej przez komunikację bezprzewodową. Przedstawiono porównanie rozkładów pola elektrycznego w obszarach zawierających dwa rodzaje ścian jednowarstwowych. Zastosowano modele ścian wykonanych z pełnych cegieł oraz powszechnie stosowanych cegieł drążonych (klinkierowych). Przedstawiono wyniki chwilowych wartości pola uzyskanych podczas propagacji fali elektromagnetycznej, jak również rozkłady maksymalnych wartości pola otrzymanych w stanie ustalonym. Przy analizie numerycznej zastosowano metodę różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD). Analiza dotyczyła częstotliwości stosowanej w sieciach bezprzewodowych (2,4 GHz oraz 5 GHz) montowanych w inteligentnych budynkach. Wyniki dowodzą, iż w tego typu przypadkach konieczne jest przeprowadzenie indywidualnych obliczeń dla poszczególnych wariantów, ponieważ zachodzące zjawiska polowe mają złożony i losowy przebieg. Celem tego typu analizy jest lepsze zrozumienie zachodzących zjawisk polowych wewnątrz złożonych materiałów budowlanych oraz możliwość lepszego modelowania uwzględniającego mobilne systemy komunikacji bezprzewodowej.

EN

The article presents an analysis of the effect of the angle of incidence of the electromagnetic waves generated by wireless communication systems. Presents a comparison of distributions of the electric field in areas containing two types of single-layer walls. Used models of walls made of solid bricks and the commonly used hollow bricks (clinker). Presents results obtained instantaneous values of the electromagnetic wave propagation as well as the schedule of the maximum value of the field obtained in the steady state. To the numerical analysis the finite-difference time-domain method (FDTD) was applied. Analysis related to the frequency used in wireless networks (2.4 GHz and 5 GHz), installed in intelligent buildings. The results show that in such cases it is necessary to carry out individual calculations for different options because occurring phenomena field are complex and random process. The aim of this type of analysis is to better understand the phenomena occurring inside the complex field of building materials and the possibility of better modeling takes into account the mobile wireless communication systems.

5

Wpływ zastosowanej technologii budowlanej na propagację fali elektromagnetycznej

Choroszucho A.

Napędy i Sterowanie

|

2015

|

R. 17, nr 12

88--92

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.

6

Numeryczna analiza wpływu parametrów elektrycznych ścian wykonanych z betonu na wartości natężenia pola elektrycznego

Choroszucho A., Butryło B.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 12

161-164

PL

Celem publikacji jest analiza wpływu zmienności wartości parametrów elektrycznych nieidealnego i absorbującego dielektryka (beton) na wartości natężenia pola elektrycznego. Przedmiotem analizy był odosobniony układ zawierający różnej grubości ścianę wykonaną z powszechnie stosowanego materiału budowlanego – betonu zwykłego. Zaprezentowany został rozkład pola generowanego przez system komunikacji bezprzewodowej pracujący przy standardowych częstotliwościach (f = 2,4 GHz oraz f = 5 GHz). Zastosowano numeryczną metodę różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD). Szczegółowo omówiono wpływ stosowanych w literaturze wartości przenikalności elektrycznych oraz konduktywności betonu na wartości natężenia pola.

EN

The aim of this article is the analysis of the influence changeability of values electrical parameters non-ideal and absorbing dielectric (concrete) on the values of the electric field intensity. The object of the analysis was separated system contained the different thickness wall made of universal used building material – concrete. The presented situation is one of the distribution of electromagnetic field generated by a wireless communication system operating within the standard frequencies (f = 2.4 GHz and f = 5 GHz). The finite-difference time-domain method (FDTD) was used. In detail, the influence of using in the other publications the values of electrical permittivity and conductivity of concrete on the maximum values of the electric field intensity was discussed.

7

The transmission of the acoustic wave in the quasi one-dimensional multi-layer systems

Gruszka K., Garus S., Nabiałek M., Błoch K., Gondro J., Szota M., Pająk B.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2013

|

Vol. 61, nr 2

250--256

EN

Purpose: Paper presents the results of the simulation of acoustic wave propagation in quasi one-dimensional multi-layered structure. The purpose was to examine the influence of the thickness of two materials forming the transmission system, depending on the acoustic wave source frequency. Design/methodology/approach: To perform simulation, the FDTD (finite difference time domain) algorithm was used. An acoustic wave propagated through the system consisting of ten alternating layers of equal thickness, surrounded on both sides by air. On the edges of the simulation space Neumann boundary conditions were provided. Findings: Changing the layer thickness affects the position of the SPL minima and causes narrowing of the area of the total acoustic pressure curves. Research limitations/implications: The influence of changes in the thickness of the layers forming the quasi one-dimensional multilayer system on transmission was investigated. In order to better know the transmission characteristics of the system consisting of two different materials, the effect of changing the physical size of heterogeneous layers should be examined. It would be also important to compare the simulation results with those obtained experimentally. Practical implications: Simulation of quasi one-dimensional multi-layer systems allows to design new materials adapted to the requirements of specific applications without the need to carry experiment. Multilayer systems can be operated in a variety of applications, primarily as a filter with adjustable band gap frequency intermittently, and also as a material for absorbing incident acoustic waves. Originality/value: The available literature contains a limited information on the propagation of acoustic waves in quasi one-dimensional multi-layer systems. This paper responds to the demand caused by the lack of available articles in this topic and enables view the findings of research for one of the simpler periodic structures.

8

The implementation of the electromagnetic wave propagation algorithm in superlattices

Garus S., Garus J., Szota M., Nabiałek M., Gruszka K., Błoch K.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2013

|

Vol. 61, nr 2

327--335

EN

Purpose: The subject of paper is the implementation of FDTD algorithm for study the electromagnetic wave propagation and to appoint the wavelength distribution of the electromagnetic waves leaving the structure for monochromatic incident wave in the case of a wavelength range of the band gap and in the case of full transmission. Design/methodology/approach: In the paper is implemented algorithm to study the monochromatic electromagnetic wave propagation in the system of quasi one-dimensional aperiodic, lossless and isotropic Severin superlattice using finite-difference time domain method (FDTD) in the C programming language. Findings: The FDTD simulation comparison of the results with those obtained using the matrix method demonstrate good correlation between the two methods. The use of the FDTD method and Fourier transforms (FFT) allows for a more complete picture of the observed phenomena, along with the distribution of time in which it takes place. Research limitations/implications: The structures analyzed in the paper material consisted of quasi one-dimensional lossless and non-dispersive isotropic material. An important would be analysis of the lossy materials with dispersion. Analysis of two-dimensional space would allow to study of propagation of the incident wave different angles. Practical implications: The simulation allows to understand the temporal distribution of the electromagnetic wave propagation in the superlattice structure for the full transmission rate, and in the case of the occurrence of photonic band gap. Originality/value: The novelty is to use FDTD algorithm with FFT to study the behavior of the electromagnetic wave in the electromagnetic wave wavelength of band gap range.

9

The numerical analysis of the influence conductivity of linker bricks and the size of their hollows on the distribution of the electromagnetic field

Choroszucho A., Butryło B.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 11a

351-357

EN

The aim of this article is to present the analysis of the effects connected with the propagation of electromagnetic waves within an area containing non-ideal, non-homogenous and absorbing dielectric. The presented situation is one of the distribution of electromagnetic field generated by a wireless communication system operating within the standard frequency (f=2.4GHz). The analysis included single and double layered walls used in housing construction, built from hollow clay bricks with different amounts of holes. The results were then compared with identical versions of walls built from solid brick. The influence of the size of holes, the contained clay mass percentage and its conductivity on the distribution of electromagnetic field was discussed.

PL

Celem publikacji jest przedstawienie analizy zjawisk związanych z propagacją fal elektromagnetycznych w obszarze zawierającym ścianę złożoną z nieidealnego, niejednorodnego, absorbującego dielektryka. Zaprezentowany został rozkład pola elektromagnetycznego generowanego przez system komunikacji bezprzewodowej pracujący przy standardowej częstotliwości (f=2,4 GHz). Analiza dotyczyła stosowanych w budownictwie jednorodzinnym ścian jedno oraz dwuwarstwowych wykonanych z cegieł klinkierowych z różną ilością drążeń. Wyniki porównano z analogicznymi wariantami ścian złożonych z pełnych cegieł. Omówiono wpływ rozmiaru drążeń, procentowej zawartości masy ceramicznej oraz jej przewodności na rozkład pola elektromagnetycznego.

10

Miniaturization of bandstop filter using double spurlines and double stubs

Angkawisittpan N.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 11a

178-181

EN

This paper presents a new type of compact bandstop filter. The proposed filter topology consists of double spurlines and double open stubs. Double spurlines are introduced to a conventional open stub filter for filter circuit size miniaturization and bandstop region improvement. It is clearly shown that the rejection region of the proposed filter is wider and deeper compared to the conventional open stub filter without any cascading circuits or periodic structures. The proposed filter is designed with Finite-Difference Time-Domain Method (FDTD). To validate the proposed topology, a compact filter prototype with bandstop centered at 3.5 GHz is fabricated and transmission coefficient measurements are conducted. Measurements show that there is a rejection region from 1.68 to 5.17 GHz with S21 less than -3 dB. The total length of the prototype equals to 49.2 mm.

PL

W artykule przedstawiono kompaktowy filtr pasmowo-zaporowy, zawierający podwójne struktury mikropaskowe i podwójne pętle otwarte. Przy projektowaniu wykorzystano metodę różnic skończonych w dziedzinie czasu (ang. Finite-Difference Time-Domain Method).

11

Analiza numeryczna pracy lasera zbudowanego z dwuwymiarowego kryształu fotonowego

Mossakowska-Wyszyńska A., Getka A., Szczepański P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2004

|

Vol. 45, nr 10

29-31

PL

Zaprezentowano numeryczną analizę pracy lasera zbudowanego z dwuwymiarowego kryształu fotonowego ze zwierciadłami Fabry-Perot na końcach. Korzystając z metody różnic skończonych w dziedzinie czasu, analizowano pracę tego lasera ponad progiem generacji.

EN

We present an analysis of numerical simulation of 2D photonic crystal laser operation. We use FTDT method to study laser operation above the threshold. We consider laser structure with F-P cavity.