Модифікація методу розрахунку розподілу електромагнітного поля короткохвильового діапазону, створюваного дротами, які розташовані в середовищі з перешкодами та синтезу дротово-бездротових систем, що забезпечують ефективний розподіл енергії поля.
Аннотация к работе
Однак при організації таких мереж усередині будівлі або окремого приміщення існуючі технології мають ряд обмежень, що обумовлені значним ослабленням сигналів, вимогами електромагнітної сумісності з іншими пристроями і безпеки персоналу, що знаходиться в зоні дії електромагнітного поля. Одним із способів збільшення площі покриття локальних мереж, що використовують лінії електроживлення, є побудова дротово-бездротових систем, в яких сигнал частину шляху проходить по дротах ліній електроживлення, і одночасно з цим дроти виступають як випромінювачі або приймачі сигналу. Проте, ці моделі не дозволяють визначити залежність розподілу енергії електромагнітного поля дротово-бездротових систем, що використовують лінії електроживлення з урахуванням їх форми, внутрішнього планування приміщень, кількості і типу підключених навантажень і джерел сигналу, оскільки розміри дротів близькі з розмірами приміщень, для яких проводиться розрахунок. Результати моделювання необхідні для побудови дротово-бездротових систем із заданим розподілом енергії електромагнітного поля, яке забезпечує сталий обмін сигналами між окремими пристроями мережі, електромагнітну сумісність з іншими пристроями, а також безпеку персоналу від дії небажаних електромагнітних випромінювань. Метою дисертаційної роботи є вдосконалення методів розрахунку розподілу електромагнітного поля, що створюється провідниками з різною геометричною конфігурацією, розташованими в середовищі з перешкодами, і синтез дротово-бездротових систем, які забезпечують ефективний розподіл енергії в короткохвильовому діапазоні.У вступі обґрунтована актуальність задачі моделювання і аналізу розподілу енергії електромагнітного поля розподіленого дротового випромінювача в середовищі з перешкодами в ближній зоні; визначена необхідність синтезу дротово-бездротової системи із заданим розподілом енергії електромагнітного поля, що забезпечує сталий обмін сигналами між окремими пристроями мережі, електромагнітну сумісність з іншими пристроями, безпеку персоналу від дії електромагнітних випромінювань. Не зважаючи на різноманітність існуючих технологій передачі електромагнітних сигналів по лініях електроживлення, їм властиві загальні недоліки: наявність різних видів завад; загасання сигналу в дротах; обмеження при побудові мережі, повязані з наявністю трансформаторів, лічильників, мережевих фільтрів, що розділяють дроти на окремі ділянки і перешкоджають створенню єдиної локальної обчислювальної мережі; високий рівень побічного випромінювання, яке заважає нормальній роботі інших пристроїв, а також становить небезпеку для здоровя людей. При взаємодії елементарних вібраторів за допомогою відбитої хвилі взаємний опір-го і-го вібраторів буде рівний де - хвилеве число для 1-го середовища; - коефіцієнт фази у 1-му середовищі; - довжина хвилі у 1-му середовищі; - коефіцієнт загасання у 1-му середовищі; і - довжини плечей-го вібратора; и - поточні координати вздовж плечей-го вібратора; - тангенціальна складова напруженості електричного поля поблизу-го плеча, яка утворюється струмами-го вібратора; Аналогічним чином отримано вираз для взаємного опору-го і-го вібраторів, що взаємодіють за допомогою заломленої хвилі де - хвилеве число для 2-го середовища; - коефіцієнт фази в 1-му середовищі; - довжина хвилі в 2-му середовищі; - коефіцієнт загасання в 2-му середовищі;-коефіцієнт заломлення. На підставі отриманих математичних виразів (1)-(10) розроблений алгоритм розрахунку електромагнітного поля, випромінюваного лініями електроживлення усередині будівлі, який складається з двох етапів: на першому етапі проводиться розрахунок розподілу струму уздовж дротів електроживлення в середовищі з перешкодами; на другому етапі, по знайденому розподілу струму з урахуванням загасань і перевідбиттів електромагнітних хвиль усередині приміщень, знаходиться розподіл поля.У дисертаційній роботі модифіковано метод аналізу розподілу електромагнітного поля, що створюється провідниками, розташованими в середовищі з перешкодами, і синтезована дротово-бездротова система, що забезпечує заданий розподіл енергії в короткохвильовому діапазоні. Розроблений модифікований метод розрахунку розподілу струму уздовж випромінюючих дротів враховує вплив відбитих, переломлених і дифракційних хвиль, обумовлених неоднорідністю середовища, що дозволяє виявити особливості розповсюдження електромагнітних хвиль в середовищі з перешкодами і підвищити точність розрахунку. Показано, що через нерівномірність розподілу струму в дротах, яка обумовлена їхньою формою, неоднорідністю середовища, загасанням у стінах та перекриттях розбіжність значень потужності, яка випромінюється всередині будівель і приміщень, зростає на 10 - 30 %, що потребує прийняття додаткових заходів для перерозподілу струму та забезпечення заданого розподілу енергії. Модифікований метод наведених ЕРС у порівнянні з методом моментів для вільного простору внаслідок обліку відбитих, заломлених і дифракційних хвиль дозволяє уточнити й виявити особливості розподілу струму й енергії електромагн