Three-dimensional analysis of radiowave propagation over regular and irregular perfectly conducting terrain

Abstract

Gelişen teknolojinin bir sonucu olarak, bir noktadan başka bir noktaya veya birden fazla noktaya kablosuz bilgi aktarımı yapılması her alanda var olan bir ihtiyaç haline gelmiştir. Radyo dalgası iletimi, yerküre üzerinden sağlanan kablosuz iletişime imkân tanıyan yöntemlerin en başında gelmektedir ve aynı zamanda geçtiğimiz yüzyıl boyunca birçok çalışmaya konu edilmiş oldukça zorlu bir analiz problemidir. Bu tezde, dalga denklemine uygulanan PE yaklaşımı üzerine kurulmuş olan radyo dalgası yayılım analizi yaklaşımlarını içermektedir. İki özgün yaklaşık yöntem olan, çift yönlü 3-D PE yaklaşımı ve FDTD-PE hibrit yaklaşımı önerilmektedir. Bu yöntemlerin farklı yayılım uzaylarında benzetimleri gerçekleştirilmiştir. Temel hedef olarak görülen elektromanyetik alanların kesin değerlerinin, çok hızlı ve etkin sayısal yöntemlerle yaklaşık olarak elde edilmesi işlemi yapılan çalışmalar sonucunda başarılmıştır.The wireless transmission of information from one location to another or to multiple other locations in space has become an omnipresent need with the evolution of technology. One major method of wireless transmission over the earth's surface is radio wave transmission. It is at the same time a very challenging analysis problem and has triggered many studies during the last century. This thesis includes radiowave propagation analysis approaches which are built on the PE approximation to the wave equaiton. Two novel approach are proposed, the bidirectional 3-D PE approach as well as a novel hybrid FDTD-PE algorithm. They are implemented to simulate different propagation spaces. The main goal to obtain precise electromagnetic field prediction results by the means of fast and efficient numerical approaches is achieved.