Диэлектрическая проницаемость и проводимость строительных материалов
[
вычисляет относительную диэлектрическую проницаемость, проводимость и комплексную относительную диэлектрическую проницаемость для заданного материала при заданной частоте. Методы и уравнения, смоделированные в epsilon
,sigma
,complexepsilon
] = buildingMaterialPermittivity(material
,fc
)buildingMaterialPermittivity
функция представлена в Рекомендации ITU-R P.2040 [1].
Рассчитать относительную диэлектрическую проницаемость и проводимость на 9 ГГц для различных строительных материалов, как определено в текстовых классификациях в P.2040 МСЭ-Р, таблица 3.
material = ["vacuum";"concrete";"brick";"plasterboard";"wood"; ... "glass";"ceiling-board";"chipboard";"floorboard";"metal"]; fc = repmat(9e9,size(material)); % Frequency in Hz [permittivity,conductivity] = ... arrayfun(@(x,y)buildingMaterialPermittivity(x,y),material,fc);
Отображение результатов в таблице.
varNames = ["Material";"Permittivity";"Conductivity"]; table(material,permittivity,conductivity,'VariableNames',varNames)
ans=10×3 table
Material Permittivity Conductivity
_______________ ____________ ____________
"vacuum" 1 0
"concrete" 5.31 0.19305
"brick" 3.75 0.038
"plasterboard" 2.94 0.054914
"wood" 1.99 0.049528
"glass" 6.27 0.059075
"ceiling-board" 1.5 0.0064437
"chipboard" 2.58 0.12044
"floorboard" 3.66 0.085726
"metal" 1 1e+07
Вычислите относительную диэлектрическую проницаемость и проводимость бетона на заданных частотах.
fc = ((1:1:10)*10e9); % Frequency in Hz [permittivity,conductivity] = ... arrayfun(@(y)buildingMaterialPermittivity("concrete",y),fc);
Постройте график относительной диэлектрической проницаемости и проводимости бетона в области значений частот.
figure yyaxis left plot(fc,permittivity) ylabel('Relative Permittivity') yyaxis right plot(fc,conductivity) ylabel('Conductivity (S/m)') xlabel('Frequency (Hz)') title('Permittivity and Conductivity of Concrete')
material
- Строительный материал"vacuum"
| "concrete"
| "brick"
| "plasterboard"
| ...Строительный материал, заданный как вектор строк или эквивалентный вектор символов или массив ячеек из векторов символов, включая одну или несколько из следующих опций:
"vacuum" | "glass" | "very-dry-ground" |
"concrete" | "ceiling-board" | "medium-dry-ground" |
"brick" | "floorboard" | "wet-ground" |
"plasterboard" | "chipboard" | |
"wood" | "metal" |
Пример: ["vacuum" "brick"]
Типы данных: char
| string
fc
- Несущая частотаНесущая частота в Гц, заданная как положительная скалярная величина.
Примечание
fc
должно находиться в области значений [1e6, 10e6], когда material
является "very-dry-ground"
, "medium-dry-ground"
или "wet-ground"
.
Типы данных: double
epsilon
- Относительная диэлектрическая проницаемостьОтносительная диэлектрическая проницаемость создания материала, возвращаемая в виде неотрицательного скаляра или вектора-строки. Выходная размерность epsilon
соответствует параметру входного параметра material
. Для получения дополнительной информации об расчете относительной диэлектрической проницаемости см. раздел «Строительные материалы МСЭ».
sigma
- ПроводимостьПроводимость, в Siemens/m, строительного материала, возвращается как неотрицательный скаляр или вектор-строка. Выходная размерность sigma
соответствует параметру входного параметра material
. Для получения дополнительной информации об расчете проводимости см. раздел «Строительные материалы МСЭ».
complexepsilon
- Комплексная относительная диэлектрическая проницаемостьКомплексная относительная диэлектрическая проницаемость создания материала, возвращаемая как комплексный скаляр или вектор-строка комплексных чисел.
Выходная размерность complexepsilon
соответствует параметру входного параметра material
. Для получения дополнительной информации об расчете комплексной относительной диэлектрической проницаемости см. раздел «Строительные материалы МСЭ».
В разделе 3 P.2040-1 [1] ITU-R представлены методы, уравнения и значения, используемые для вычисления действительной относительной диэлектрической проницаемости, проводимости и комплексной относительной диэлектрической проницаемости при частотах несущих до 100 ГГц для обычных строительных материалов.
buildingMaterialPermittivity
функция использует уравнения из P.2040-1 ITU-R, чтобы вычислить эти значения.
Действительная часть относительной диэлектрической проницаемости вычисляется как
epsilon
= afb.
Область расчета epsilon
основан на уравнении (58). f - частота в ГГц. Значения для a и b указаны в таблице 3 из P.2040-1 ITU-R.
Проводимость в Siemens/m вычисляется как
sigma
= cfd.
Область расчета sigma
основан на уравнении (59). f - частота в ГГц. Значения для c и d указаны в таблице 3 из P.2040-1 ITU-R.
Проницаемость комплекса вычисляется как
complexepsilon
= epsilon
– 1 <reservedrangesplaceholder1> <reservedrangesplaceholder0>
/ (2π <reservedrangesplaceholder0> ε0).
Область расчета complexepsilon
основан на уравнениях (59) и (9b). f - частота в ГГц. c - скорость света в свободном пространстве. ε0 = 8.854187817e-12 Farads/m, где ε0 - электрическая константа для диэлектрической постоянной свободного пространства.
Для случаев, когда значение b или d меньше нуля, соответствующее значение epsilon
или sigma
a или c, соответственно и независимо от частоты.
Содержание таблицы 3 из P.2040-1 ITU-R повторяется в этой таблице. Значения a, b, c и d используются для вычисления относительной диэлектрической проницаемости и проводимости. За исключением трех типов грунта, области значений частот, приведенные в таблице, не являются жесткими пределами, но указывают на измерения, используемые для вывода моделей. buildingMaterialPermittivity
функция интерполирует или экстраполирует значения относительной диэлектрической проницаемости и проводимости для частот, которые выходят за пределы указанных пределов. Чтобы вычислить относительную диэлектрическую проницаемость и проводимость для различных типов земли как функциональных несущих частот до 1000 ГГц, смотрите earthSurfacePermittivity
функция.
Класс материала | Реальная часть относительной проницаемости | Проводимость (S/m) | Частотная область значений (ГГц) | ||
---|---|---|---|---|---|
a | b | c | d | ||
Вакуум (~ воздух) | 1 | 0 | 0 | 0 | [0.001, 100] |
Бетон | 5.31 | 0 | 0.0326 | 0.8095 | [1, 100] |
Кирпич | 3.75 | 0 | 0.038 | 0 | [1, 10] |
Гипсокартон | 2.94 | 0 | 0.0116 | 0.7076 | [1, 100] |
Древесина | 1.99 | 0 | 0.0047 | 1.0718 | [0.001, 100] |
Стекло | 6.27 | 0 | 0.0043 | 1.1925 | [0.1, 100] |
Потолочная доска | 1.50 | 0 | 0.0005 | 1.1634 | [1, 100] |
Древесно-стружечная плита | 2.58 | 0 | 0.0217 | 0.78 | [1, 100] |
Половица | 3.66 | 0 | 0.0044 | 1.3515 | [50, 100] |
Металл | 1 | 0 | 107 | 0 | [1, 100] |
Очень сухой грунт | 3 | 0 | 0.00015 | 2.52 | только [1, 10](a) |
Средний сухой грунт | 15 | – 0.1 | 0.035 | 1.63 | только [1, 10](a) |
Влажный грунт | 30 | – 0.4 | 0.15 | 1.30 | только [1, 10](a) |
Примечание (а): Для трех типов грунта (очень сухой, средний сухой и влажный) отмеченные пределы частоты не могут быть превышены. |
[1] P.2040-1 ITU-R. «Эффекты строительных материалов и конструкций на распространение радиоволн выше» 100MHz. Международное объединение электросвязи - сектор радиосвязи (МСЭ-Р). Июль 2015 года.
Указания и ограничения по применению:
Когда вы задаете несколько отражающих материалов, необходимо задать каждое значение как вектор символов (char
тип данных) в массиве ячеек.
У вас есть измененная версия этого примера. Вы хотите открыть этот пример с вашими правками?
1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.
2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.
3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.
4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.
5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.