Predição de cobertura radioelétrica em terrenos irregulares usando método de funções de base características

• Autor(a) principal: William Eustáquio da Silva
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8ZRLCZ
• topic: Engenharia Elétrica; Engenharia elétrica

O presente trabalho trata da propagação de ondas eletromagnéticas nas faixas de VHF (Very High Frequencies) e UHF (Ultra High Frequencies) sobre terrenos irregulares. O principal objetivo é implementar um modelo computacional capaz de fornecer uma solução exata na predição do comportamento da onda eletromagnética. A formulação proposta é baseada no uso das equações integrais do campo elétrico (Electric Field Integral Equation - EFIE) e magnético (Magnetic Field Integral Equation - MFIE) no domínio da frequência. Estas equações são discretizadas com auxíio do Método dos Momentos (Method of Moments - MoM) e as soluções são obtidas numericamente aplicando-se um método denominado Funçoes de Base Características (Characteristic Basis Function Method - CBFM). O método CBFM utiliza funções de base especiais definidas em macro domínios (blocos). Estas funções são construídas a partir do uso de funções de base convencionais aplicadas em sub-domínios (segmentos). Uma das vantagens deste método é a possibilidade de levar em conta os efeitos do retro-espalhamento, mesmo em problemas onde o terreno seja considerado eletricamente grande. Durante o desenvolvimento da formulação, algumas aproximações são feitas para viabilizar a implementação da solução. O terreno é considerado irregular, homogêneo e invariante na direção perpendicular à direção de propagação da onda eletromagnética. As perdas no solo são aproximadas pela condição de contorno de Leontovich. Para o tratamento puramente bi-dimensional do problema, considera-se a fonte transmissora como sendo uma linha de corrente elétrica infinita para polarização horizontal (H-Pol) e magnética para polarização vertical (V-Pol). Para testar a eficiência e precisão do método, são analisados 3 casos usando perfis de terrenos teóricos e 3 casos utilizando perfis de terrenos reais (dois localizados na Dinamarca e um na Turquia). Em cada caso, são realizadas simulaçoes, tanto para H-Pol quanto para V-Pol, variando os principais parlametros permitidos pelo método CBFM afim de encontrar a melhor solução. Os resultados obtidos são apresentados e comparados com medidas ou resultados existentes na literatura científica e mostram que o método CBFM fornece bons resultados podendo ser usado na investigação de problemas de propagação de ondas eletromagnéticas sobre terrenos irregulares.