FDTD yöntemiyle insan kafası modelinde elektromagnetik etkilerin belirlenmesi
FDTD analysis of electromagnetic field effects induced on a human head
- Tez No: 101364
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. SELÇUK PAKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektromanyetik enerji, Sonlu farklar yöntemi, Soğurma, Electromagnetic energy, Finite differences method, Absorption
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
FDTD YÖNTEMİYLE İNSAN KAFASI MODELİNDE ELEKTROMAGNETİK ETKİLERİN BELİRLENMESİ ÖZET Son yıllarda kablosuz radyo frekanslı teknolojilerde büyük bir artış yaşanmıştır. Bu eğilimin sonucu elektromagnetik(EM) enerjinin neden olduğu sağlık problemleriyle karşılaşma riski gündeme gelmiştir. Burada ele alman EM enerji, mobil ve sabit telekomünikasyon ekipmanları tarafından yaratılan EM enerjidir. Birinci ve en önemli potansiyel risk, kontrolsüz EM alan kaynaklarının neden olduğu insan kafasının etkilendiği elektromagnetik alanlardır. Bu tez çalışmasında insan kafasının maruz kalabileceği EM alan etkileri farklı yön, frekans ve polarizasyonda ayrıntılı olarak araştırılmıştır. EM alan enerjisinin dokularda yarattığı etkileri araştırmak için özgül soğurma oram (SAR: Specific Absorpsition Rate) parametresi kullamlmaktadır. İnsan kafası modelleri için düzlemsel elektromagnetik alan altında oluşan SAR değerleri zamanda sonlu farklar (FDTD: Finite Difference Time Domain) sayısal elektromagnetik yöntemi kullanılarak hesaplanmıştır. FDTD yöntemi Maxwell denklemlerinin doğrudan zamanda ve konumda iteratif olarak aynklaştınlıp adım adım çözülmesine dayanır. FDTD yöntemiyle tanımlanan sınırlı uzay içinde incelemek istenen yapı yerleştirilerek elektromagnetik alan simülasyonu yapılır. Çalışmada elektromagnetik alanların insan sağlığı üzerindeki etkileri ile ilgili bilgi verilmiş, bu konudaki mevcut standartlar sunulmuştur. Ayrıca elektromagnetik alan problemlerinde yoğun olarak kullanılan sayısal yöntemler açıklanmıştır. Uzak alan kaynaklarının oluşturdukları ve insan kafasının bilgisi dışında maruz kalabileceği EM alan etkilerinin belirlenmesi için basit geometrik küre modeli ve ayrık olarak oluşturulan benzetim modeli kafa yapılan FDTD hesap uzayına yerleştirilmiş, dokuya nüfuz eden ve ortalama SAR değişimleri hesaplanmıştır. Bu tez çalışmasında kamuya ait alanlarda kontrolsüzce maruz kalman EM alanların yarattığı potansiyel riskler üzerinde dikkat çekilmesi hedeflenmiştir.
Özet (Çeviri)
FDTD ANALYSIS OF ELECTROMAGNETIC FIELD EFFECTS INDUCED ONAHUMANHEAD SUMMARY In recent years, there has been a dramatic increase in the utilization of wireless radio frequency technologies in the commercial world, specifically in communication applications. Currently all public places are covered by wide area wireless systems. The result of this trend, there has been an increase in public concern about possible health risks from the electromagnetic (EM) energy emitted by mobile and fixed telecommunication equipment. The first and most important potential risk is the EM field induced in the human head caused by the uncontrolled EM sources. In this thesis work, global coverage of EM source effects to the human head has investigated for the different directions, levels and frequencies. Specific absorption rate (SAR) has been recognised as one of the most significant variables quantifying the EM field interaction with the human body, and safety guidelines recommend limits on the maximum local SAR as well as on the averaged SAR. The SAR distributions in the head were calculated using a realistic model of a human head. An anatomically based model of human head was used to field computation. For calculations of the SAR distributions, well-established finite difference time-domain (FDTD) numerical electromagnetic method. In FDTD method, developed by K.S. Yee (1966), Maxwell equations are solved numerically in a finite volume end near field values can be obtained. Model of structure to be observed is put in the FDTD calculation space and the electromagnetic problem is simulated using FDTD algorithm. In this study, information about the effects of electromagnetic waves on human health is given and existing standards are presented. Numeric methods are introduced which are used in solving these problems. In order to determine EM effects on human head which are produced by far field sources, the human head structure that is developed using geometric sphere model and discrete-simulation model, is located in FDTD calculation space. In this space, average and effecting skin SAR differences are worked out. Another objective of this study is to make people pay attention on the potential risk of EM waves which is produced without any control in public areas. XI
Benzer Tezler
- Finite-difference time-domain solution of electromagnetic scattering problems
Zaman bölgesinde sonlu farklama yöntemiyle elektromanyetik saçınım problemlerinin çözümü
UĞUR OĞUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiYRD. DOÇ. DR. LEVENT GÜREL
- Foto ve MOM sayısal yöntemleriyle bazı dizi antenlerin tasarımı
The Design of some antenna arrays with foto and moment numerical methods
HALİL ERDEM BAŞEĞMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ERCAN TOPUZ
- Zaman uzamında sonlu farklar yöntemiyle elektromanyetik yapıların analizi ve dielektrik yapıları uygulanması
Analysis of electromagnetic structures with finite difference time domain method and application to the dielectric structures
FARUK YALÇIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
BİRSEN SAKA
- Zamanda sonlu farklar yöntemi ve yutucu sınır koşulları
Başlık çevirisi yok
FUNDA AKLEMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektromanyetik Alanlar ve Mikrodalga Tekniği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT SEVGİ
- FDTD metodunun tek parçacık saçılmasına uygulanması
Application of FDTD methodcthe single scattering
TAMER ADEMOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AKTÜL KAVAS