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Ray optical wave propagation modelling in arbitrarily shaped tunnels [Elektronische Ressource] / Dirk Didascalou

179 pages
ForschungsberichteausIHE dem Institutfür Höchstfrequenztechnikund ElektronikderUniversität KarlsruheHerausgeber:Prof. Dr.-Ing. W. WiesbeckDirk DidascalouRay-OpticalWave Propagation Modellingin Arbitrarily Shaped TunnelsBand 24Copyright: Institut fur¨ Hoc¨ hstfrequenztechnik und ElektronikUniversitat¨ Karlsruhe (TH), 2000alle Rechte vorbehalten¨Druck: Druckerei Gunter Dunnbier¨ , 02779 Großschonau,Tel. 035841 36757ISSN: 0942 2935Forschungsberichte aus demInstitut fur¨ Hoc¨ hstfrequenztechnik und Elektronikder Universitat¨ Karlsruhe (TH)Vorwort des HerausgebersZu Beginn des 3. Jahrtausends ubers¨ chlagen sich die Berichte in den Medien zur Zu kunft der Kommunikation. Daten, Audio und Video werden in den Industrienationenflac¨ hendeckend verfugbar¨ sein. Das Internet wird allgegenwar¨ tig. Wenn man diesen¨Erwartungen vertraut, und ich bin der Uberzeugung, dass sie die Zukunft noch un terschatz¨ en, uberf¨ allt¨ einen ein etwas beklemmendes Gefuhl¨ ob der bevorstehendentechnischen, gesellschaftlichen und sozialen Revolution. Bringt man es als Ingenieurtechnisch gesehen auf den Punkt, dann resultiert hieraus, dass diese gesamte Zu kunft in einem begrenzten, nicht vermehrbaren und nicht transportierbaren Spektrumausgetragen wird. Die entscheidende Frage fur¨ die Unternehmen wird sein: was istder Preis fur¨ Spektrum? Wird ein Hertz soviel wert sein wie ein Gramm Gold? Welcheregionale Ausdehnung wird damit erkauft?
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Forschungsberichte
aus
IHE dem Institut
für Höchstfrequenztechnik
und Elektronik
der
Universität Karlsruhe
Herausgeber:
Prof. Dr.-Ing. W. Wiesbeck
Dirk Didascalou
Ray-Optical
Wave Propagation Modelling
in Arbitrarily Shaped Tunnels
Band 24Copyright: Institut fur¨ Hoc¨ hstfrequenztechnik und Elektronik
Universitat¨ Karlsruhe (TH), 2000
alle Rechte vorbehalten
¨Druck: Druckerei Gunter Dunnbier¨ , 02779 Großschonau,
Tel. 035841 36757
ISSN: 0942 2935Forschungsberichte aus dem
Institut fur¨ Hoc¨ hstfrequenztechnik und Elektronik
der Universitat¨ Karlsruhe (TH)
Vorwort des Herausgebers
Zu Beginn des 3. Jahrtausends ubers¨ chlagen sich die Berichte in den Medien zur Zu
kunft der Kommunikation. Daten, Audio und Video werden in den Industrienationen
flac¨ hendeckend verfugbar¨ sein. Das Internet wird allgegenwar¨ tig. Wenn man diesen
¨Erwartungen vertraut, und ich bin der Uberzeugung, dass sie die Zukunft noch un
terschatz¨ en, uberf¨ allt¨ einen ein etwas beklemmendes Gefuhl¨ ob der bevorstehenden
technischen, gesellschaftlichen und sozialen Revolution. Bringt man es als Ingenieur
technisch gesehen auf den Punkt, dann resultiert hieraus, dass diese gesamte Zu
kunft in einem begrenzten, nicht vermehrbaren und nicht transportierbaren Spektrum
ausgetragen wird. Die entscheidende Frage fur¨ die Unternehmen wird sein: was ist
der Preis fur¨ Spektrum? Wird ein Hertz soviel wert sein wie ein Gramm Gold? Welche
regionale Ausdehnung wird damit erkauft? Wird der Preis vielleicht 1000mal so hoch
sein? Diese sicherlich nicht einfach zu beantwortenden Fragen werden die Regulierer,
der Staat und der Markt zu los¨ en haben. Als Ingenieure konnen¨ wir durch Technologi
en, Methoden und Verfahren dazu beitragen, dass das Spektrum so effizient wie nur
irgend moglic¨ h genutzt wird. Schlagworte werden heute kaum benutzte Begriffe sein
wie friendly coexistence, sharing rules, adaptability und heterogeneity.
Hiermit ist zum Originalton der Dissertation von Herrn Dirk Didascalou ubergeleitet.¨
Mit seiner hervorragenden Arbeit zur Wellenausbreitung in Tunnels leistet er einen we-
sentlichen Beitrag zur effizienten Planung von Kommunikationsnetzen in dieser sehr
schwierigen Umgebung. Anders als im landlic¨ hen und stadtis¨ chen Raum wird die
Wellenausbreitung in beliebig im Querschnitt und im Langs¨ schnitt geformten Tunnels
durch Mehrfachreflexionen und bewegte Fahrzeuge dominiert. So fuhren¨ die Refle-
xionen bei konkaven Krum¨ mungen z.B. zur Wellenfokussierung. Technisch gesehen
resultieren daraus keine Probleme, theoretisch ist es jedoch aus¨ serst schwierig zu be
handeln. Zur Los¨ ung dieses Problems ist von Herrn Didascalou eine sehr wirkungsvol
le Normierung in einem strahlenoptischen Wellenausbreitungsmodell eingefuhr¨ t wor
den. Damit wird erstmals eine derartige Umgebung effizient und ausreichend genau
berechenbar. Ich wuns¨ che dem entstandenen Planungswerkzeug und den Ideen eine
effiziente Verbreitung.
Prof. Dr. Ing. Werner Wiesbeck
- Institutsleiter -Forschungsberichte aus dem
Institut fur¨ Hoc¨ hstfrequenztechnik und Elektronik
der Universitat¨ Karlsruhe (TH)
Herausgeber: Prof. Dr. Ing. Werner Wiesbeck
Band 1 Daniel Kahn¨ y
Modellierung und meßtechnische Verifikation polarimetrischer, mono
und bistatischer Radarsignaturen und deren Klassifizierung
Band 2 Eberhardt Heidrich
Theoretische und experimentelle Charakterisierung der polarimetri-
schen Strahlungs und Streueigenschaften von Antennen
Band 3 Thomas Kur¨ ner
Charakterisierung digitaler Funksysteme mit einem breitbandigen
Wellenausbreitungsmodell
Band 4 Jurgen¨ Kehrbeck
Mikrowellen Doppler Sensor zur Geschwindigkeits und Wegmessung
- System Modellierung und Verifikation
Band 5 Christian Bornkessel
Analyse und Optimierung der elektrodynamischen Eigenschaften von
EMV Absorberkammern durch numerische Feldberechnung
Band 6 Rainer Speck
Hochempfindliche Impedanzmessungen an Supraleiter / Festelektro-
lyt Kontakten
Band 7 Edward Pillai
Derivation of Equivalent Circuits for Multilayer PCB and Chip Package
Discontinuities Using Full Wave Models
Band 8 Dieter J. Cichon
Strahlenoptische Modellierung der Wellenausbreitung in urbanen Mi
kro und Pikofunkzellen
Band 9 Gerd Gottwald
Numerische Analyse konformer Streifenleitungsantennen in mehrlagi
gen Zylindern mittels der Spektralbereichsmethode
Band 10 Norbert Geng
Modellierung der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in Funk
systemen durch Losung¨ der parabolischen Approximation der Helm-
holtz Gleichung
Band 11 Torsten C. Becker
Verfahren und Kriterien zur Planung von Gleichwellennetzen fur¨ den
Digitalen Hor¨ rundfunk DAB (Digital Audio Broadcasting)
Band 12 Friedhelm Rostan
Dual polarisierte Microstrip Patch Arrays urf¨ zukunftig¨ e satelliten
gestutz¨ te SAR SystemeForschungsberichte aus dem
Institut fur¨ Hoc¨ hstfrequenztechnik und Elektronik
der Universitat¨ Karlsruhe (TH)
Band 13 Marcus Demmler
Vektorkorrigiertes Großsignal Meßsystem zur nichtlinearen Charakte
risierung von Mikrowellentransistoren
Band 14 Andreas Froese
Elektrochemisches Phasengrenzverhalten von Supraleitern
Band 15 Jurgen¨ v. Hagen
Wide Band Electromagnetic Aperture Coupling to a Cavity: An Integral
Representation Based Model
Band 16 Ralf Po¨tzschke
Nanostrukturierung von Festkor¨ perflac¨ hen durch elektrochemische
Metallphasenbildung
Band 17 Jean Parlebas
Numerische Berechnung mehrlagiger dualer planarer Antennen mit
koplanarer Speisung
Band 18 Frank Demmerle
¨Bikonische Antenne mit mehrmodiger Anregung fur¨ den raumlichen
Mehrfachzugriff (SDMA)
Band 19 Eckard Steiger
Modellierung der Ausbreitung in extrakorporalen Therapien eingesetz-
ter Ultraschallimpulse hoher Intensitat¨
Band 20 Frederik Kuc¨ hen
Auf Wellenausbreitungsmodellen basierende Planung terrestrischer
COFDM-Gleichwellennetze fur¨ den mobilen Empfang
Band 21 Klaus Schmitt
Dreidimensionale, interferometrische Radarverfahren im Nahbereich
und ihre meßtechnische Verifikation
Band 22 Frederik Kuc¨ hen, Torsten C. Becker, Werner Wiesbeck
Grundlagen und Anwendungen von Planungswerkzeugen fur¨ den di
gitalen terrestrischen Rundfunk
Band 23 Thomas Zwick
Die Modellierung von richtungsaufgelosten¨ Mehrwegegebaudefunk ¨
kanalen¨ durch markierte Poisson Prozesse
Band 24 Dirk Didascalou
Ray Optical Wave Propagation Modelling in Arbitrarily Shaped Tunnels?
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