Determinisztikus beltéri hullámterjedési modellek
Nagy Lajos
Budapesti Műszaki Egyetem,
Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
A rádióhálózatok tervezésének egyik fontos eleme a forgalmi modellezés mellett az ellátottság, jel-, és interferenciaszint tervezése. A hálózat optimalizálása különösen beltéri környezetben, WLAN hálózatok esetében igényli a nagy pontosságú hullámterjedési modellek alkalmazását.
Hasonlóan fontos terület a sugárzott EMC feladatok megoldása, mely jelentheti akár a járműelektronikai zavartatási, akár cellás rádiótelefon hálózat interferencia vagy élettani szempontú vizsgálatát.
További alkalmazási terület az UHF frekvenciasávokon üzemelő RFID hálózatok vizsgálata [3], melyre az ETSI több frekvenciasávot kijelölt, így a 418/433 MHz-es sávban üzemeltethető LPD (low power devices) hálózat. A passzív RFID alkalmazások összeköttetés távolságait alapvetően két tényező korlátozza, egyrészt az eszköz tápellátásához szükséges jelentős vételi teljesítmény, másrészt az eszköz által kisugárzott teljesítmény. Ezen tényezők lényegében 3 méter alá korlátozzák az alkalmazási távolságot, mely azonban a környezettől függően akár nagyságrendekkel is csökkenhet. Az általában beltéri környezetben történő alkalmazások pontos - környezettől függő - vizsgálata emiatt ugyancsak igényli a pontos rádiócsatorna modelleket.
Ezen feladatok megoldására determinisztikus hullámterjedési modellek alkalmasak, melyek közül a gyakorlatban a sugárkövetésen (ray tracing, ray launching) alapuló módszer legelterjedtebb. Az általunk alkalmazott FDTD módszer a Maxwell egyenletek időtartománybeli megoldásán alapul, melynek két fő előnye az egyszerű programozhatóság és az akár szélessávú gerjesztés időtartománybeli egyszerű modellezhetősége [11, 12, 13].
Hasonlóan fontos terület a sugárzott EMC feladatok megoldása, mely jelentheti akár a járműelektronikai zavartatási, akár cellás rádiótelefon hálózat interferencia vagy élettani szempontú vizsgálatát.
További alkalmazási terület az UHF frekvenciasávokon üzemelő RFID hálózatok vizsgálata [3], melyre az ETSI több frekvenciasávot kijelölt, így a 418/433 MHz-es sávban üzemeltethető LPD (low power devices) hálózat. A passzív RFID alkalmazások összeköttetés távolságait alapvetően két tényező korlátozza, egyrészt az eszköz tápellátásához szükséges jelentős vételi teljesítmény, másrészt az eszköz által kisugárzott teljesítmény. Ezen tényezők lényegében 3 méter alá korlátozzák az alkalmazási távolságot, mely azonban a környezettől függően akár nagyságrendekkel is csökkenhet. Az általában beltéri környezetben történő alkalmazások pontos - környezettől függő - vizsgálata emiatt ugyancsak igényli a pontos rádiócsatorna modelleket.
Ezen feladatok megoldására determinisztikus hullámterjedési modellek alkalmasak, melyek közül a gyakorlatban a sugárkövetésen (ray tracing, ray launching) alapuló módszer legelterjedtebb. Az általunk alkalmazott FDTD módszer a Maxwell egyenletek időtartománybeli megoldásán alapul, melynek két fő előnye az egyszerű programozhatóság és az akár szélessávú gerjesztés időtartománybeli egyszerű modellezhetősége [11, 12, 13].