Geri Dön

Finding field distribution when 4G and 5G mobile phone are used in a closed room

Kapalı bir oda içerisinde 4G ve 5G cep telefonu kullanılırken alan dağılımının bulunması

PDF İndir

  1. Tez No: 647436
  2. Yazar: ÖMER FARUK ALPEREN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. VASIL TABATADZE, DR. ÖĞR. ÜYESİ SEBAHATTİN EKER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, İletişim Bilimleri, Electrical and Electronics Engineering, Communication Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Bilişim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Uydu Haberleşmesi ve Uzaktan Algılama Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 33

Özet

Mobile phones or other electronic devices usage are increasing every year. Most of the people are using 4G mobile wireless communication. 4G mobile wireless communication increasing means people are using more electromagnetic field. In this thesis we are finding field distribution when people use 4G or 5G in mobile communication inside of the room. Method of Auxiliary Source(MAS) is the key point to solve our problem. MAS is developed by scientist from Georgia. We can use this method to solve numerical equations. There are different methods to solve our problem but MAS is the best way to solve this problem. Because MAS does not need too many equations inside of it and computer calculations finish faster than the other methods. We started to solve one dimensional Lattice (1D Lattice) because we have to find how it works. We know many buildings are made of ferroconcrete materials and wires which create periodical lattice inside the wall, after that we solved the diffraction by the methalic cylinder. We thought of the cylinder as if it is a room before the human is inside and we put the source inside the cylinder and also outside the cylinder and we checked where the reasonant peaks. After all these calculations we started to calculate the human inside the room with a window. We know that most rooms are good resonators and saw that there are inner auxiliary surface, outer auxiliary surface and also imaginary surface of opening(window). We calculated field distributions at 300 MHz, 450 MHz, 700 MHz, 800 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 2100 MHz, 2400 MHz, 2600 MHz, 3400 MHz and 3600 MHz. In the end, results showed different Spesific Absorbtion Rates(SAR) here. However , there is no a big difference between them, only 2600 MHz has more SAR but it only affects the skin surface and it is not more dangerous than sunlight.

Özet (Çeviri)

Her yıl cep telefonlarının ve elektronik aletlerin kullanımı artmaktadır. Günümüzde insanların çoğu 4G mobil kablosuz iletişimi kullanmaktadır. Yakın zamanda 5G teknolojisi de kullanılmaya başlanacaktır. Bu iletişim kaynaklarının kullanımı aynı zamanda daha fazla elektromanyetik alan kullanımı anlamına gelmektedir. 5G teknolojisi yuksek frekanslara ihtiyaç duyuyor. Yüksek frekanslar yüksek data transferi olacağı anlamına gelmektedir. Yüksek data transferi ise data değişikliğine ihtiyaç duyuyor . Bu tez de yuksek frekanslar kullanarak kapalı bir oda içerisindeki insan üzerindeki alan dağılımı bulundu. Burada kullanılan yöntem ise Method of Auxiliary Source (MAS) dir. Bu yöntem alan dağılımını hesaplarken daha az matematiksel denklem ve bilgisayar çalısması gerektirmektedir. Bu yüzden alan dağılımının hesaplanmasında kullanılabilecek en iyi ve hızlı yöntem MAS yöntemidir. Bu yöntem Gürcistanlı bilim insanları tarafından bulunup geliştirilmiştir. Bu tez için kullanılabilecek en iyi yöntem olmasının nedeni ise matematiksel hesaplamaları büyük ölçüde azaltmasıdır. Method of Auxiliary Source yöntemini kullanarak kapalı bir oda içerisinde hem içerdeki alan dağılımı hemde dışarıdaki alan dağılımı ve aynı zamanda deliğin(cam'ın) hayali yüzeyi hesaplanmaktadir. Bu tezde kapalı bir oda içersinideki cep telefonu ile konuşan insan üzerindeki alan dağılımı hesaplanırken kullanılan insan ''mumya'' olarak adlandırılmıştır ve insan dokusu baz alınarak yapılmştır. Burada kullanılan oda büyüklüğü 4 x 5 x 3m dir. İnsan modelinde ise boy uzunluğu 167 cm ve kafa çapı ise 17.5 cm olarak baz alınmıştır. Boy, kilo, kafa çapı değişikliği hesaplamalarda değişiklik gösterebilir ama bu genel hesaplamalarda sorun oluşturmadığı görülmüştür. Kapalı bir oda içerisindeki bu hesaplamalar süper bilgisayarlar ile yapılımştır, çok fazla veri girdisi olacağı için süper bilgisayarlar ile bile uzun sürecek bu işlem Method of Auxiliary Source (MAS) yöntemi sayesinde yüksek oranda kısaltılarak hesaplanmıştır. MAS formülasyonu yaptığımız incelemelerde diğer matematiksel hesaplama sistemlerine göre büyük oranda kısaltma sağlamaktadır. Bu ise super bilgisayarların veya daha düşük sistemli bilgisayarların daha rahat işlem yapmasını ve daha hızlı sonuca ulaşılmasını sağlamaktadır. İlk olarak, bir boyutlu kafes sisteminde denemelere başlanıldı. Burada 1 boyutlu kafes sisteminin kullanılması günümüzdeki duvaların içerisinde metal kafesler kullanılıyor olmasıdır. Burada kullanılan matematiksel denklemler hankel fonksiyonları olarak geçmektedir. Hankel fonksiyonları Bessel fonksiyonu ve Newman fonksiyonu'nun kombinasyonudur. Bu formül ile bulmak istediğimiz dağınık alan' dır. Sayfa üç te kullandığımız matematiksel formülasyon ile dağınık alan'ı bulabiliriz. Dağınık alan'ı bulmamızda ki neden ise kablomuzun üzerindeki bilinmeyen akımı bulmaktır. Böylelikle bilinmeyen akımları bulunduktan sonra dağınık alan'ı her yerde bulabiliriz. Ikinci olarak, metalik silindir kullanıldı. Bunun nedeni ise duvarlarda kullanılan kafesleri metalik bir yüzey gibi düşünebilmekteyiz ve oda deneylerinden önce metalik silindir yüzeyde hesaplarımızın nasıl sonuçlar vereceğini görmek için bu yoldan ilerlenildi. Metalik silindirin hem iç yüzeyinde hemde dış yüzeyinde alan kaynağı bulunmaktadır. Burada kullanılan formuller 1 boyutlu kafeste kullanılan formülasyon ile aynıdır sadece değişen geometridir. Farklı olarak metalik silindir yüzeyinde rezonans pickleri bulunmaktadır. Bu picklerden en belirginler safya yedide de belirtildiği gibi iki ve dört numaralı dalga lardır. İki ve dört numaralı piklerin yakın alan dağılımları baktığımızda ise gelen dalgaların çoğunun metalik silindirin yüzeyinden yanlara doğru yansıdığı görülmektedir ve metalik silindirin alt kısmında ise gölge oluştuğu görülmektedir. Son olarak, üç boyutlu durumda insanın kapalı bir oda içerisindeki durumu incelenmektedir. Üç boyutlu durumu hesaplarken kullanılan formülasyonda ilk olarak insanın vücudunun içerisindeki alan dağılımı bulunmaktadır. Bir sonraki formülasyonda ise insanın vücudunun dışındaki ama odanın içerisindeki alan dağılımı bulunmaktadır ve son olarak odanın kullanılan formülasyonda ise odanın dışındaki alan dağılımı bulunmaktadır. Burada kullanılan formülleri sayfa 10 da görebilmekteyiz. Tez de kullanılan alan dağılımları 3G , 4G ve 5G yi kapsayacak şekilde yapılmıştır. Testlere 300 MHZ den başlayıp sırayla 450 MHz, 700 MHz, 800 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 2100 MHz, 2400 MHz, 2600 MHz, 3400 MHz ve 3600 MHz incelenmiştir. Bu kadar farklı frekansların kullanılmasının nedeni alınabilecek en iyi sonuçların alınmaya çalışılmasıdır.Frekanslar incelendiğinde frekans değerleri yukseldikçe oda içerisindeki alan dagılımının 1800 MHz, 2100 MHz, 2400 MHz, 2600 MHz ve 3400 MHz de değiştiği görülmektedir. Bunun nedeni ise oda içerisindeki frekans yoğunluğudur. Kullanılan frekanslar incelendiğinde frekans değeri yükseldikçe duvarların daha fazla akımı geçirdiği ve insan vücudunun içerisinde akımın hiç beklemeden geçip gitmesidir. Buradaki büyük yanılgı ise isan vücudunun içerisinden geçen akımın daha tehlikeli olduğu düşünülmektedir ama sonuçlardada görüldüğü gibi insan vücudunun içerisindeki kalan akımın insan vücudunun içersinden geçip giden akımdan daha fazla zararlı olmasıdır. Frekans değeri yükseldikce oda içerisindeki ve insan üzerindeki akım yoğunluğunun azaldığı görülmektedir. Sonuç olarak, kapalı bir oda içerisinde 4G veya 5G mobil kablosuz ağ kullanılarak konuşulduğunda alan dağılımın hesaplanmasında frekans değerleri yükseldikçe yani 5G frekanslarına örnek olarak 3400 MHz veya 3600 MHz değerlerine geldikçe insan vücuduna olan etkisi yok denecek kadar azalmıştır. Bu incelemelerden dolayı frekans değeri yükseldikçe alan dağılımının vücut için zararı da giderek azalacaktır. Yüksek frekansların sağlık açısından daha az zararlı olduğu görülmektedir. SAR değerleri incelendiğinde 2400 MHz, 2600 MHz, 3400 MHz de deri yüzeyinde etkilenme olmaktadır. Ama bu etkilenme güneş ışıklarının vücuda olan etkisinden daha zararlı değildir. Bu nedenle hesaplamalarda frekans değeri yükselmeye devam ettikçe SAR değerinin vücuda olan etkiside giderek azalmaktadır.Frekans yükseltilmesini 3600 MHz ye kadar ilerletilmiştir ama bu frekans değerleri daha da yüksek değerlere çıkarılabilir. Burada görülecek sonuç neredeyse 3600 MHz de olduğu gibi insan vücuduna olacak etkisi yok denecek kadar az olacaktır.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    485338

    Tek boyutlu dinamik analiz ve mikrotremor ölçüm sonuçlarının karşılaştırılması: Güzelyalı mikrobölgeleme örneği

    Comparison of one dimensional dynamic analysis and microtremor measurement results: Example of microzonation for Guzelyali

    OZAN SUBAŞİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RECEP İYİSAN

  2. Tez No

    75385

    Rezistif yüzeyli bir tabakada gömülü silindirik cisimlerin belirlenmesi

    Başlık çevirisi yok

    MÜCAHİT ÖZEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM AKDUMAN

  3. Tez No

    55489

    Işınlayıcı dizileriyle doku-içi hipertermide enrji yoğunlaştırılması

    Başlık çevirisi yok

    ABDULLAH FERİKOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. İNCİ AKKAYA

  4. Tez No

    372762

    Biyofiziksel ve biyokimyasal uyaranlarla desteklenmiş doku iskeleleri ile mezenkimal kök hücrelerin osteojenik farklılaşmasının incelenmesi

    Investigation of osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells with scaffolds supported by biophysical and biochemical stimulants

    ANIL SERA ÇAKMAK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    BiyomühendislikHacettepe Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU

  5. Tez No

    293870

    Estimation of uncertainty of individual steps in pesticide residue analysis

    Pestisit analiz aşamalarında belirsizliklerin tahminlenmesi

    PERİHAN YOLCI ÖMEROĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ARPAD AMBRUS

    PROF. DR. DİLEK BOYACIOĞLU

Geri Dön