„Entwicklung von Mess-und Berechnungsverfahren zur ... - BMU

Seite 70 von 101 zum Zwischenbericht „Analyse der Immissionsverteilung“
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19,4
Leistungsflussdichte [W/m 2 ]
0,1
0,01
0,001
0,0001
6,14
1,94
0,61
0,19
Elektrische Feldstärke [V/m]
1E-005
0,06
0 20 40 60 80 100 120 140
Ort [cm]
Bild 3.1.1
Immissionsverlauf in einem Innenraum über einer Strecke von 1,36 m; Frequenz 1,9 GHz
Um über dieses Messbeispiel heraus einen Eindruck über die flächige Verteilung der Schwankungen
sowie der zugrunde liegenden Wirkungsmechanismen zu bekommen, wurde im
Vorgriff auf die im dritten Arbeitspaket vorliegenden Gesamtprojektes zu evaluierenden
Simulationsprogramme die kleinskaligen Immissionsveränderung auch rechentechnisch
untersucht. Zur Anwendung kam dabei das Programm EMPIRE [EMPIRE], ein Vollwellenanalyseprogramm,
das auf der Methode der Finiten Differenzen im Zeitbereich basiert. Die
untersuchte Anordnung ist in Bild 3.1.2 dargestellt: Eine (ebene) Welle mit der Frequenz
900 MHz bzw. 1800 MHz fällt durch das linke Fenster in einen Innenraum ein und unterliegt
im Raum vielfältigen Reflexions- und Absorptionsmechanismen.
Das Zimmer ist mit einer Tür, Schränken und einem Tisch ausgestattet. Es wurden verschiedene
Materialien einschließlich geeigneter dielektrischer Materialparameter für die Modellierung
verwendet:
• rot markiert: Holz (Schränke, Tür, Tischplatte)
• gelb markiert: Metall (Schrank, Tischbeine)
• grau markiert: Stein (Wände, Decke, Boden)
Die Bilder 3.1.3 und 3.1.4 zeigen die Feldverteilung im Zimmer in einer horizontalen Ebene
auf Höhe der Tischplatte bei 1800 MHz (GSM 1800) und 900 MHz (GSM 900). Als Immissionsgröße
dargestellt und farbig skaliert ist die elektrische Feldstärke. Sehr gut zu sehen sind
die schon in Bild 3.1.1 messtechnisch ermittelten kleinskaligen örtlichen Schwankungen. Für
die Ausbildung der stehenden Wellen spielt vor allem die der Fenster gegenüberliegende
Wand die dominierende Rolle. Die Einbrüche wechseln bei 1800 MHz aufgrund der kleineren
Wellenlänge häufiger als bei 900 MHz. Außerdem erscheinen die „Einbrüche“ zwischen den
Wellenbergen bei GSM 900 tiefer als bei GSM 1800.