Deterministik ve stokastik yaklaşımlarla iç mekan Terahertz kanal karakteristiği incelemesi
Deterministik ve stokastik yaklaşımlarla iç mekan Terahertz kanal karakteristiği incelemesi
Yazar: Boran, Didem; Çürük, Selva Muratoğlu
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 40 No. 2, 2023
Anahtar kelimeler: Radio Frequency Engineering ; Radyo Frekansı Mühendisliği ; THz haberleşme sistemleri,kanal modelleme,yol kaybı,çokyollu sönümleme

Günümüz kablosuz haberleşmesinde kullanılan radyo frekansları bandı, hızla artan büyük miktarda veri transferi ihtiyacını karşılamakta zorlanmaktadır. Bu nedenle bilim dünyası elektromanyetik spektrumda Terahertz (THz) boşluğu olarak adlandırılan frekans bandını kullanarak yüksek veri hızına ulaşmayı amaçlamaktadır. Farklı ortamlarda kullanılması amaçlanan kablosuz THz sistemlerinin karşılaştığı kanal, performans açısından incelenmesi gereken öncelikli konulardan birisidir. Özellikle iç mekânlarda kanal çokyollu yapısı nedeniyle karmaşıktır ve literatürdeki çalışmalar sınırlıdır. Bu çalışmada öncelikle 0,1 - 10 THz bandında yol kaybının sebep olduğu frekans seçici kanal yapısı incelenmiştir. Yüksek frekans bandında bu durum daha kritiktir ve ani zayıflamalar mesafe, ısı ve nemle ilişkili olarak ciddi artış göstermektedir. Verimli bir haberleşme için bu zayıflamaların olmadığı bant aralıkları belirlenmiştir. Ardından, iç mekân çokyollu kanalın modellenmesi için kullanılan ışın izleme tekniği THz kanallarına uyarlanmış, kanal yapısı incelenmiştir. Simülasyonlar güçlü zayıflama nedeniyle yansımaların görüş hattına göre zayıf kaldığını göstermiştir, ancak çokyollu kanal yapısı yine de frekans seçici bir kanala neden olmaktadır. Oda boyutunun artması ve vericinin tavanda konumlanması frekans seçiciliği azaltsa da düz sönümlemeli bir kanal için yansımaların azaltılması gerekmektedir. Son olarak, ışın izleme modeli ile literatürde bulunan üstel kanal modeli kıyaslanmıştır. Kıyaslama sonucunda nispeten basit sayılan üstel model ile THz kanalın kolayca modellenebileceği sonucuna varılmıştır.

Günümüz kablosuz haberleşmesinde kullanılan radyo frekansları bandı, hızla artan büyük miktarda veri transferi ihtiyacını karşılamakta zorlanmaktadır. Bu nedenle bilim dünyası elektromanyetik spektrumda Terahertz (THz) boşluğu olarak adlandırılan frekans bandını kullanarak yüksek veri hızına ulaşmayı amaçlamaktadır. Farklı ortamlarda kullanılması amaçlanan kablosuz THz sistemlerinin karşılaştığı kanal, performans açısından incelenmesi gereken öncelikli konulardan birisidir. Özellikle iç mekânlarda kanal çokyollu yapısı nedeniyle karmaşıktır ve literatürdeki çalışmalar sınırlıdır. Bu çalışmada öncelikle 0,1 - 10 THz bandında yol kaybının sebep olduğu frekans seçici kanal yapısı incelenmiştir. Yüksek frekans bandında bu durum daha kritiktir ve ani zayıflamalar mesafe, ısı ve nemle ilişkili olarak ciddi artış göstermektedir. Verimli bir haberleşme için bu zayıflamaların olmadığı bant aralıkları belirlenmiştir. Ardından, iç mekân çokyollu kanalın modellenmesi için kullanılan ışın izleme tekniği THz kanallarına uyarlanmış, kanal yapısı incelenmiştir. Simülasyonlar güçlü zayıflama nedeniyle yansımaların görüş hattına göre zayıf kaldığını göstermiştir, ancak çokyollu kanal yapısı yine de frekans seçici bir kanala neden olmaktadır. Oda boyutunun artması ve vericinin tavanda konumlanması frekans seçiciliği azaltsa da düz sönümlemeli bir kanal için yansımaların azaltılması gerekmektedir. Son olarak, ışın izleme modeli ile literatürde bulunan üstel kanal modeli kıyaslanmıştır. Kıyaslama sonucunda nispeten basit sayılan üstel model ile THz kanalın kolayca modellenebileceği sonucuna varılmıştır.