室内路由器安装位置

分类号TN911.7编号烟台大学毕业论文（设计）路由器室内安置位置优化Routersindoorseatingpositionoptimization申请学位：工学学士院系：光电信息科学技术学院专业：通信工程姓名：学号：指导老师：2015年05月15日烟台大学路由器室内安置位置优化姓名：导师：2015年05月15日烟台大学烟台大学毕业论文（设计）任务书院（系）：光电信息科学技术学院姓名学号201157504107毕业届别2015专业通信工程毕业论文（设计）题目路由器室内安置位置优化指导教师学历博士职称副教授所学专业具体要求(主要内容、基本要求、主要参考资料等)：主要内容:路由器室内安置位置优化，进行Matlab和XFDTD仿真。基本要求:着重培养解决实际问题的能力及初步的理论研究能力；查阅文献资料、调查收集信息的能力；独立思考，认真钻研，提出方案并论证方案的能力；设计、计算、绘图能力；开展社会调查，进行综合概括的能力和实验仪器设备的安装、调整与测试的能力，包括实验数据分析与处理的能力；外文阅读、计算机应用能力；撰写实验报告、设计说明书、技术总结和论文的能力；语言表达、思辨能力。进度安排：1-3周：查找、阅读，翻译文献。3-6周：素材加工，系统分析。7-8周：撰写论文大纲。8-10周：撰写论文。11-12周：论文修改完善。13-14周：定稿，打印论文，准备答辩。指导教师（签字）：年月日院（系）意见：教学院长（主任）（签字）：年月日备注：[摘要]关于天线电磁信号在室内辐射特性的研究含有重要功能，既能为多种无线通讯设备的安置设计给出合理方案根据，又能为解决室内电磁干扰，电磁污染等电磁危害给出有效解决方法。本文研究的重点是路由器在室内安置的最佳位置。在室内，可能产生电磁波损耗的也不外乎以下点。1、一些电磁辐射现象如：多径效应、频率选择性衰弱、瑞利衰弱等会使得传播中的电磁信号发生起伏变化。2、室内空气质量和潮湿程度对电磁能量也会造成损耗。3、室内墙壁材质的种类、室内空间布局、室内家具电器的位置等也会对电磁信号的分布产生一定的作用。4、驻波存在的影响。而室内的硬件条件我们不易更改，这样通过调整天线的位置使室内电磁信号分布最优化就成为了最简单的方法。电偶极子电场及电势的分布是没有形体、没有感官的，通过Matlab软件可以将这种抽象的场的感官，转化成为具体的形象的图形，有利于对电磁场的学习和研究。本文选取的模拟对象是简化过的简单的两室一厅的的普通家居室，通过XFDTD来进行简单信号的模拟仿真。[关键词]电偶极子；Matlab；FDTD；电磁场[Abstract]Electromagneticsignalsonantennaradiationcharacteristicsofindoorstudyhasimportantsignificance,bothtogiveareasonablebasisforthevariousresettlementprogramplanningofwirelesscommunicationsequipment,butalsotoaddressindoorelectromagneticinterferenceandelectromagneticpollutionandotherhazardsofelectromagneticgiveaneffectivesolution.Thispaperfocusesontherouterthebestpositionintheroomplacement.Intheinterior,thefollowingpointsmayproducenothingmorethanelectromagneticlosses.1,someoftheelectromagneticradiationphenomenasuchas:multi-patheffects,frequency-selectiveweaknesssowillmaketheindoorelectromagneticsignalpropagationphenomenonhasupsanddowns.2,indoorairqualityandmoistureleveloftheelectromagneticwavewillproducelosses.3,interiorwalltype,layout,locationandotherindoorelectricalroomwillhavesomeimpactonthedistributionofelectromagneticsignals.4,thestandingwaveeffectexists.Theinteriorisnoteasytochangeourhardwareconditions,sobyadjustingthepositionoftheantennasothattheindoorelectromagneticsignaldistributionoptimizationhasbecometheeasiestway.Electricdipolefieldandelectricpotentialdistributionisnobody,nosenses,throughtheMatlabsoftwaresuchabstractfieldofthesenses,translatedintospecificgraphicimage,itisbeneficialfortheelectromagneticfieldofstudyandresearch.Mockobjectspaperselectedissimplifiedthroughthecommonroomhome（）simpletwobedroombyXFDTDtosimulateasimplesignal.[Keywords]Electricdipole;Matlab;FDTD;ElectromagneticFields1目录第1章概述...............................................................21.1背景...............................................................21.2电偶极子的简介.....................................................21.3数值法简介.........................................................2第2章麦克斯韦方程组......................................................32.1理论基础.............................................................32.2电流元的辐射........................................................4第3章电偶极子............................................................53.1电偶极子的近场区...................................................53.2电偶极子的远场区...................................................63.2.1电偶极子远场区的定义.........................................63.2.2电偶极子远场区辐射特性.......................................63.3电偶极子功率计算...................................................7第4章时域有限差分法.....................................................84.1背景...............................................................84.2XFDTD在麦克斯韦方程组上的使用.....................................94.3FDTD吸收边界条件.................................................13第5章基于Matlab对电偶极子仿真.........................................135.1Matlab仿真电偶极子电势过程........................................135.2Matlab仿真电偶极子电场过程.......................................155.3Matlab仿真电偶极子结果分析.......................................16第6章XFDTD对室内环境的仿真.............................................176.1XFDTD软件的学习..................................................176.3仿真结果及分析....................................................21结束语....................................................................23致谢.....................................................................24参考文献..................................................................252第1章概述1.1背景随着社会的进步、科技的发展，各种无线设备越来越多的进入人们的视野手机，无线上网本等高科技物品普及到了千家万户。通常每家只有一个网线接口，当所有人都想使用网络的时候，应该优先谁呢？路由器的开发生产及其平民价格广泛使用解决了这个问题。我们都想在信号最好，上网速度最快的地方使用网络，那么如何选择自己的上网位置，又如何安置路由器才能使路由器发射信号尽可能的覆盖到家中每个人的接收端呢。这就是本文主要讲述的问题。电磁信号是能量的一种存在形式，不管是在接手还是在发射的过程中不可避免的会产生损耗。而产生损耗的因素又有很多种，可能是因为周围磁场的干扰而产生损耗，可能是电磁波在空气中传播过程受到空气中的水滴、尘埃等漂浮物的影响而产生反射和散射，电磁波传播过程中路过的空间不可能是完全空旷平整的，可能有房屋、树木、行人等影响是的电磁波能量损失，不可能完全无损耗的到达接收端。1.2电偶极子的简介电偶极子的定义：两个电荷所携带电性相反、电量相同并且两者之间的距离十分微小，这样的两个电荷所构成的电荷系统，电偶极子是一种常见的电磁场模型，也是电磁物理学中一个非常重要的物理模型[1]。空间中电场和磁场是相伴随产生的，两者相互独立存在并且不随时间的变化而变化。要想使电与磁产生相互作用，进而形成随时间变化的电磁场并且将信息以电磁波的形式发射出去，必须需要一种工具——天线。具有接收自由空间中电磁波和向自由空间中辐射电磁波能力的工具称作天线。天线按照工作原理和结构形式来分，有面式天线和线式天线之分[2]。但不管是线天线还是面天线都可以看做是由载有交流电流的无限多个微小线元即电偶极子组成，所以说线性天线研究的基础是电偶极子产生的电磁场的分析研究。1.3数值法简介求解电磁场边界值问题是