Yeni nesil haberleşme sistemlerinin elektromanyetik uyumluluk problemlerinin incelenmesi ve modellenmesi
An evaluation and modeling of the electromagnetic compatibility problems of new generation communication systems
Yazar: TEOMAN KARADAĞ
Danışman: PROF. DR. TAHMURAZ ABBASSOV
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Elektronik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu çalışmada metropol bölge olan Malatya (Türkiye) şehir merkezi ve yakın bölgelerinde bulunan baz istasyonlarının ve diğer yüksek frekanslı elektromanyetik alan kaynaklarının yaydıkları alan şiddetinin, uzun süreli ve periyodik ölçüm ve izlenimi yapılmış, sonuçları değerlendirilmiş ve çizilen elektromanyetik uyumluluk haritaları sunulmuştur. Yoğun yaşam ve çalışma bölgeleri olarak radyolink sahası, tıp merkezi ve üniversite yerleşkesinde anlık, periyodik ve sürekli ölçümlerle elektromanyetik alan şiddetinin ve güç yoğunluğunun değişim trendi, en yüksek ve en düşük değerleri belirlenmiş, bölgesel olarak elektromanyetik uyum haritaları çizilmiştir. Ölçüm ve izleme sürecinde bölgedeki baz istasyonu sayısının %60'lık artışıyla; buna bağlı olarak elektromanyetik alan şiddetinin ortalama değerinin %210, en yüksek değerinin ise %200 civarında artmasına sebep olmuştur. Elektromanyetik alan seviyesinin anlık kontrolünün yapılması için Türkiye'de ilk olarak MonitEM sürekli ölçüm ve izleme sistemi uygulanmış ve 200.000.000'dan fazla elektromanyetik alan şiddeti ölçüm sonuçları uluslararası veri merkezinin paylaşım ağına dâhil edilmiştir. ANN ve MLRS yöntemleri kullanılarak ortamın iklim koşullarının (sıcaklık, nem, güneş radyasyonu) ve iletişim trafiğinin (Erlang) değerlerini göz önüne alan elektromanyetik alan şiddetinin tahminine yönelik bir modelleme yapılmıştır. Elde edilmiş ölçüm sonuçlarının şimdilik, uluslararası (ICNIRP) ve ulusal (BTK) elektromanyetik alan güvenlik standartlarına göre limit değerlerin altında olduğu belirlenmiştir. GSM & UMTS baz istasyonları antenlerinin yaydıkları elektromanyetik alanın yakın ve uzak bölgelerdeki değişimlerini ve maruziyetini belirlemek için karakteristik empedans yöntemi teorik modeli geliştirilmiştir. Teorik modelin ve deney sonuçlarının iyi uyum sağladığı gözlenmiştir.

Abstract:
This study presents the long-term and periodic measurements of field intensity emitted from the base stations and several other high-frequency electromagnetic field sources located in and around the Malatya (Turkey) metropolitan city centre along with an evaluation of the results of these measurements and the related electromagnetic compatibility maps. To this end, the study concentrates on intensive living and working areas like microwave radio relay areas, medical centre, and university campus by identifying the changing trends of electromagnetic field intensity and power density through instant, periodic, and continuous measurements and by determining the highest and lowest values so as to delineate regional electromagnetic compatibility maps of these areas. The 60% increase in the number of base stations in the region during the monitoring and measuring process has raised the average electromagnetic field intensity value up to 210% while increasing the highest electromagnetic field intensity value to around 200%. In order to carry out instant control of electromagnetic field levels in Turkey, MonitEM continuous measurement and monitoring system was the first system that was put into use; since then, MonitEM has performed more than 200 million electromagnetic field intensity measurements and added these measurements to the networking web of the international data centre. The study presents a modeling to estimate electromagnetic field intensity that considers climate conditions (temperature, humidity, solar radiation) and communication traffic (Erlang) values by using ANN and MLRS methods. It has been observed that the measurement results are below the limit values of international (ICNIRP) and national (BTK) electromagnetic field safety standards for the time being. To determine the electromagnetic field changes and exposure emitted by the GSM and UMTS base station antennas that affect the surrounding regions, either remote or close by, a characteristic impedance method theoretical model has been developed. At the end, theoretical model and experimental results have satisfactorily matched.