Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Piotr Adamiak

Komputerowa symulacja propagacji fal radiowych z użyciem metody różnic skończonych w dziedzinie czasu


Opiekun pracy dyplomowej: dr hab inż. Sławomir Hausman prof. ucz.
Praca dyplomowa magisterska obroniona 2006-10-20
Streszczenie pracy dyplomowej:
Choć równania Maxwella są znane już od ponad stu lat, wciąż poszukiwane są nowe narzędzia wspomagające inżynierów w modelowaniu pola elektromagnetycznego. W czasie ostatnich kilkudziesięciu lat poczyniono znaczne postępy w tej dziedzinie. Zastosowanie komputerów pozwala wyręczyć badaczy z rozwiązywania skomplikowanych równań i ograniczyć ich rolę do opisu symulowanego środowiska i obserwacji wyników. Niniejsza praca zawiera opis jednego z możliwych rozwiązań w zakresie predykcji fal radiowych. Metoda różnic skończonych w dziedzinie czasu (FDTD) jest obecnie jedną z najpopularniejszych komputerowych metod implementacji praw Maxwella. Jej połączenie z własnościami współczesnych narzędzi wizualizacyjnych pozwala na bezpośredni wgląd w procesy zachodzące w symulowanej przestrzeni metodą marszu w czasie. Na potrzeby niniejszej dysertacji opracowano program komputerowy, którego celem jest udowodnienie powyższego stwierdzenia. W pracy przedstawiono historię powstania i opis omawianej metody, opisano szczegółowo algorytm programu komputerowego oraz jego interfejs. Dla potwierdzenia poprawnego działania programu zaprezentowano za jego pomocą kilka zjawisk fizycznych o charakterze falowym. W niniejszej pracy przybliżono także kilka wybranych metod spokrewnionych z FDTD, aby wskazać potencjalne kierunki rozwoju programu. Uzyskane wyniki za pomocą dołączonego do pracy programu pozwoliły stwierdzić, że metoda różnic skończonych w dziedzinie czasu jest obarczona wieloma ograniczeniami a jej stosowanie wiąże się z dużym zapotrzebowaniem na zasoby komputerowe. FDTD w ograniczonym zakresie daje jednak dobre wyniki pozwalające pokładać nadzieję w tym, że rosnąca wydolność komputerów pozwoli, aby algorytmy tego typu były szeroko stosowanymi narzędziami do modelowania pola elektromagnetycznego. Zawartość niniejszej dysertacji oraz dołączone do niej kody źródłowe programu mogą stanowić podstawę do opracowywania nowych metod modelowania fal radiowych.