Análise de propagação de ondas eletromagnéticas na faixa de microondas em ambiente indoor com método 3D FDTD e FDTD 2D modificado

• Ano de defesa: 2012
• Autor(a) principal: RIBEIRO, Dionisio Raony de Souza
• Orientador(a): DMITRIEV, Victor Alexandrovich
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Pará
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• Departamento: Instituto de Tecnologia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Método FDTD (Diferenças finitas no domínio do tempo); Propagação indoor; Cluster (Sistema de computador); Análise estatística; MPI (Interface de passagem de mensagem)
• Palavras-chave em Inglês: FDTD Method (Finite diference time domain); MPI ( Message passing interface); Cluster boowulf; Statistical analysis; Indoor propagation
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://repositorio.ufpa.br/jspui/handle/2011/9242

Este trabalho propõe ferramentas de baixo custo computacional e de boa precisão que permitam a caracterização da propagação de microondas eletromagnéticas em ambientes interiores. Estudou-se a aplicação do método numérico das diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD) para modelagem da propagação de ondas nestes ambientes. Para isso, foi implementada uma nova abordagem deste método que aproxima os resultados obtidos na formulação do método em duas dimensões aos resultados obtidos em 3D. Apresenta-se um estudo comparativo entre a precisão, o desempenho e o requisito de recursos computacionais entre as duas formulações desse método. Para aplicar a formulação em 3D, um software em linguagem FORTRAN foi escrito com o método FDTD paralelizado pela biblioteca MPI. Posteriormente, um cluster de arquitetura Beowulf de quatro máquinas iguais foi construído para simular as rotinas geradas no trabalho. Após a validação do método FDTD modificado, apresenta-se a utilização do mesmo para a caracterização de um ambiente interior quanto suas perdas. A interpretação destes dados foi realizada para obter a distribuição estatística do parâmetro n de perdas por propagação para o ambiente. A relevância deste trabalho encontra-se no fato de não haver, na literatura pesquisada, trabalhos que apresentassem o método FDTD 2D modificado para propagação em ambientes interiores e que utilizassem dados simulados para análise estatística.