钢筋混凝土墙结构对通信信号影响的研究

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随着我国科学技术的快速发展和城市规模的不断扩大,一方面城市电磁环境越来越复杂,另一方面建筑墙体设计的不合理导致室内无线通信质量越来越差。为了满足人们在室内外对无线通信质量的要求和在某些建筑物或某些区域特殊的电磁性能要求,故在建筑墙体设计时应该考虑这两方面因素。现代建筑大多采用钢筋混凝土结构,因此系统地研究钢筋混凝土墙结构对通信信号的影口向,提前对墙体衰减预测很有必要。本文采用时域有限差分法对各种结构的钢筋混凝土墙进行了数值计算,将得到的电磁波透射钢筋混凝土墙的时域结果,通过傅里叶变换和计算,得出各种结构钢筋混凝土墙的透射系数,然后分别对其进行了分析。论文主要研究了钢筋混凝土墙结构(钢筋网孔大小、钢筋半径、墙体厚度、双层钢筋混凝土墙结构、墙体中双层钢筋网间距、矩形网孔、单层网在墙体中位置、等钢筋与混凝土体积比等)对通信信号衰减的影响,并采用等效模型对钢筋混凝土墙的谐振频率和衰减幅值进行了讨论。最后采用自由空间法实地测量了钢筋混凝土墙对电磁波的透射性能,并对实测数据和仿真计算结果进行对比分析。论文研究得出了上述几种参数变化时钢筋混凝土墙的透射系数的幅值衰减和谐振频率分布规律,并且其谐振频率符合等效模型计算出的理论值,从而验证了等效模型的合理性。将测量结果与这两面墙体数值计算的结果对比,两者的变化规律一致,结果吻合较好。结论对分析建筑墙体对通信信号衰减和设计满足通信要求的墙体有一定指导意义。
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