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

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.

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.