应用实例

使用 UCFDTD 在渥太华进行无线电传播

在本例中，我们使用 UCFDTD 模型模拟加拿大渥太华的无线电波传播。

我们再次考虑图 1 所示的渥太华路段，并使用位于 Slater 街的发射机。我们模拟了频率以 150 MHz 为中心、包络线为 Blackman 的脉冲传播。然后，我们将把 UCFDTD 模拟结果与城市峡谷模型的结果进行比较。图 1 显示了渥太华的项目视图，其中包括发射器和接收器。

图 1.带发射机和接收机的渥太华项目视图

由于 UCFDTD 模型旨在模拟瞬态脉冲的传播，我们创建了一个新的垂直极化波形，其中心频率为 150 MHz，布莱克曼包络线的脉冲宽度为 0.06 微秒。图 2 显示了波形特性。

图 2.波形特性

我们选择位于 Slater 街的发射机，并将新的 Blackman 波形与发射机和所有接收机关联。然后，双击主窗口中的研究区域条目，弹出研究区域属性窗口。将传播模型更改为 Urban Canyon FDTD。或者，您也可以为 UCFDTD 模型创建一个单独的研究区域。生成的研究区域窗口如图 3 所示。

图 3.UCFDTD 运行的研究区域属性窗口。

请注意，用户可以更改 UCFDTD 模型的两个参数。第一个参数是每波长单元数。它决定了有限差分网格的单元间距大小。每个波长的单元越大，模拟运行的时间就越长。一般来说，每个波长的单元不应小于 10 个。或者，用户也可以选中自动复选框，让程序来决定这个数字。在本次模拟中，我们将每个波长的单元数设为 10。第二个参数是总时间。这是无线电波在城市中传播的总时间，而不是模拟所需的时间。在本例中，我们选中自动复选框，让程序决定总时间。

设置好所有参数后，点击 "项目">"运行">"新建 "，启动计算引擎。需要注意的是：UCFDTD 仿真需要几个小时才能完成，因此用户在运行计算时应考虑到这一点。

在图 4、图 5 和图 6 中，我们分别绘制了 UCFDTD 沿着劳里埃街、阿尔伯特街和皇后街计算的路径增益。为了进行比较，我们还绘制了使用 Urban Canyon 模型计算出的结果。从图中可以看出，UCFDTD 的结果与 Urban Canyon 的结果非常吻合。由于这两个模型差别很大，因此它们如此吻合的事实让我们对结果的正确性有了很高的信心。在图 7 中，我们还绘制了 UCFDTD 计算的区域覆盖预测图。