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利用几何光学和UTD进行光线跟踪

 

几何光学和均匀衍射理论(GO/UTD)是利用光线跟踪计算电磁场的主要组合方法之一。这种方法对于计算波在复杂环境(如室内办公环境或图 1 所示的密集城市场景)中传播的场非常有效。它是 Remcom 的Wireless InSite® 3D 无线预测软件中使用的主要技术。

光线跟踪方法
图 1:从基站到城市环境中某一点的主要传播路径

为什么选择几何光学和UTD?


在 GO/UTD 技术中,光线在传播过程中会与环境中的几何结构发生相互作用,从表面反射,从边缘衍射,并通过障碍物透射。 这些相互作用产生的影响是根据每个物体的材料特性计算出的反射、衍射和透射系数计算出来的,通常是根据一个或多个材料层的介电特性(相对介电率和电导率)指定的。 散射效应也可以通过与波长相比粗糙的表面散射的额外路径来计算。

一个基本假设是,物体表面的尺寸是多个波长,尽管UTD 方法中的边缘校正允许一个维度相对于一个波长而言相当窄。有了这些基本尺寸假设,就可以根据相互作用点进行计算,而不是进行表面积分。 物理光学 (PO).这样,这些方法就能有效计算大规模室内和室外场景中的传播,因为在这些场景中,与许多结构和墙壁的相互作用会导致密集的多径传播。

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