EM Wellenausbreitungsmodellierung

Peter M Gast #6539192
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Hallo,

Wisst ihr, ob's eine einfache (und vielleicht sogar fuer simple und 
private Anwedungen kostenlose) Software zur Simulation von 
Wellenausbreitungen in Innenraeumen gibt?

z.B. mit Ray Tracing?

Ich stell mir das so vor: In einem graphischen Tool plaziere ich eine 
Antenne. Ich definiere die Parameter (z.B. isotropischer Strahler) und 
Leistung/Frequenz und dann wird mir die Leistung an jedem (x,z,x) im 
Raum graphisch dargestellt.

Dann zeichne ich eine Box herum ... und definiere das Material (nach 
erster Ordnung sind die wichtigsten Eigenschaften durch komplexe 
Permeabilitaet und Suszeptibilitaet gegeben).

Nun kann ich auch beliebige Objekte (durch Geometrie und 
Materialeigenschaften definiert) plazieren, die weitere Reflexionen und 
Refraktionen verursachen.

Gibt es sowas in der Art?


PS: Ein kompletter EM Solver wie HFSS oder so waere mir zu aufwendig.
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Wolfgang Gast #6539214
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Peter M schrieb:
> z.B. mit Ray Tracing?

Um welche Wellenlänge geht es.
Meist hast du es in Innenräumen nicht nur mit Strahlausbreitung per 
Reflektion und Streuung, sondern ganz wesentlich mit Interferenzen und 
unterschiedlicher Absorption zu tun.
Falls es sich bei dem Innenraum nicht um nakte vier Wände handelt, wird 
alleine schon das Aufstellen des Raummodells mit seinem Inhalt spannend.
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Peter M Gast #6539222
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Wolfgang schrieb:
> Um welche Wellenlänge geht es.

Um c/900MHz.

> Meist hast du es in Innenräumen nicht nur mit Strahlausbreitung per
> Reflektion und Streuung, sondern ganz wesentlich mit Interferenzen

Ja, aber diese koennen doch ueber im Raytracing einbezogen werden.
Mit Raytracing meine ich uebrigens nicht ein simples Schlick Modell 
sondern die Fresnelgleichungen, die den komplexen 
Reflexionskoeffizienten ergeben.

Die Distanz ergibt die (relative) Phasenverschiebung, die dann einfach 
ueber alle Kontributionen aufsummiert wird. Und dann eben positive oder 
negative Intferenz (oder was dazwischen ergeben).

> und
> unterschiedlicher Absorption zu tun.

Wieso ist das ein Problem? Der Einfachheit halber sind alle Objekte 
homogen: Beton, Glas, Holz, ...

> Falls es sich bei dem Innenraum nicht um nakte vier Wände handelt, wird
> alleine schon das Aufstellen des Raummodells mit seinem Inhalt spannend.

Dieses Paper verwendet sowas wie oben beschrieben und das sieht verdammt 
brauchbar aus: 
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s10776-015-0278-8.pdf 
(Figs 14-22).

Ich denke die Methode an sich sollte schon funktionieren (natuerlich 
nicht exakt!) und daher hatte ich gehofft dass es sowas schon gibt.
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Volker M. Gast #6539243
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Peter M schrieb:
> Ich denke die Methode an sich sollte schon funktionieren (natuerlich
> nicht exakt!) und daher hatte ich gehofft dass es sowas schon gibt.

Das ist richtig, so ein Raytracing oder kombinierte Methoden sind in 
einigen kommerziellen 3D EM-Solver (CST, Ansys, vermutlich auch FEKO) 
verfügbar. Gerade für elektrisch große Modelle hat die Methode Vorteile.

Eine kostenlose Software mit solchem Solver ist mir nicht bekannt.

Grüße vom Simulanten
Volker
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