Распространение радиоволн ВЧ

Распространение радиоволн ВЧ/Реализация

Используемые сущности предметной области

Обобщенные сущности

Точка

Трехмерная позиция на геометрической модели пространства.

Луч

Полупрямая, ограниченная с одной стороны и неограниченная с другой.

Отрезок

Часть прямой, ограниченная с двух сторон.

Плоскость

Фигура нулевой кривизны, содержащая полностью каждую прямую, соединяющую любые её точки.

Полигон

Выпуклый плоский многоугольник, являющийся гранью многогранного объекта в трехмерной геометрической модели.

Источник

Источник физического поля, несущего какую-либо информацию.

Антенна

Объект, преобразующий электрические сигналы в переменное физическое поле.

Характеристика направленности (ХН)

Зависимость характеристика сигнала от направления.

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)

Зависимость характеристики сигнала от частоты.

Множество контрольных точек

Объект, являющийся композицией всех контрольных точек. Задается как элемент геометрической модели.

Плоскость вывода результатов

Плоскость накапливания результатов моделирования. Множество контрольных точек лежат на плоскости вывода результатов.

Контрольная точка

Объект, который ассоциирован с определенной точкой моделируемого пространства и с хранилищем характеристики поля, которая накапливается при прохождении волны в окрестности этой точки.

Предметные сущности

Первичный источник

Источник первичного радиосигнала, заданный как входной параметр - элемент геометрической модели.

Вторичный источник

Источник вторичного радиосигнала, который создается при прохождении некоторого элемента волны через границу раздела сред.

Вторичный источник при рейтрейсинге

Реализация вторичного источника для расчетной модели Рей-трейсинг.

Тип антенны

Включает в себя общие характеристики излучения антенны.

Трасса

не используется

Среда распространения

Общие свойства среды распространения радиосигнала.

Фидер

Подводит передаваемый сигнал от источника к антенне.

Комбайнер

Объединяет выходы фидеров с передатчиков

Сплиттер

Разделяет входной сигнал на множество выходных.

Стык

Соединение фидера

Тракт

Подводит мощность к антенне

Геометрическая модель

Трехмерное линейное евклидово пространство с обычными понятиями точки, отрезка, прямой, кривой, плоскости, поверхности, объемная фигура. Объект описывает входные параметры модели среды распространения. Включает в себя описание всех отражающих элементов модели, всех первичных источников, а также задает множество контрольных точек, по которым ищется распределение моделируемого поля. Также модель включает в себя описание общих свойств среды распространения моделируемого радиосигнала.

Отражающий объект

Трёхмерный изотропный элемент, на плоских границах которого происходит частичное отражение падающих радиоволн, и во внутренней среде которого энергия этих волн поглощается.

Грань отражающего объекта

Реализует плоскую границу раздела сред: внутренней среды отражающего объекта и внешней по отношению к объекту.

Физический ЭМ луч

Прямая, аппроксимирующая ЭМ волну в одном из направлений. Луч, а также окружающее его пространство в виде конуса или пирамиды, несет энергию ЭМ волны, при этом каждое сечение конуса или пирамиды несет одинаковое кол-во энергии.

Напряженность

Основная рассчитываемая характеристика поля.

Расчетные модели

Рей-трейсинг

Реализует модель распространения радиоволн, в которой лучи отражаются от поверхностей по законам геометрической оптики.

Метод зеркальных отображений

Реализует обратную задачу рейтрейсинга, когда нужно посчитать поле относительно приемника, а не источника.

Beam tracing

Реализует аналогичную рей-трейсингу модель распространения радиоволн, но в отличии от него трассирует не отдельные лучи, а их совокупность, называемых пучком.

Метод граничных элементов

Метод решает волновое уравнение, которое благодаря использованию формул Грина, сводится к интегральному уравнению на границах модели. Впоследствии данные интегральные уравнения заменяются системами линейных алгебраических уравнений (СЛАУ).