Avaliação Ambiental do Campo Eletromagnético nas Proximidades de Estação de Rádio Base: Medição e Estimativa Através do Método de Elementos Finitos

por Wanderson de Andrade publicado 17/05/2016 16h45, última modificação 05/03/2020 18h21

Marcos Antonio Cruz Moreira, D.Sc.

Co-orientação: Pedro Armando Vieira 

O problema proposto é a avaliação, para fins de segurança ambiental, do campo eletromagnético irradiado por estações rádio base. Investiga-se se esta avaliação, partindo da resolução da equação que rege os campos elétricos emitidos pela Estação Raio Base através de métodos numéricos executados por mecanismos computacionais, é adequada. Neste trabalho avaliaremos a combinação de dois métodos de resolução numérica das equações que regem o universo dos campos elétricos, magnéticos e eletromagnéticos, tanto estacionários quanto variáveis no tempo. Serão trabalhados o Método de Elementos Finitos, responsável pelas resoluções de equações diferenciais e o Método dos Elementos de Contorno, responsável pela resolução das equações integrais, de forma conjunta conhecida como método híbrido. O Método híbrido, aqui trabalhado, é o modelo que reúne as vantagens de cada método, tanto Método dos Elementos Finitos (MEF) quanto o Método os Elementos de Contorno (MEC). Também serão apresentados exemplos de simulações eletromagnéticas realizadas com o software High Frequency Structural Simulator (HFSS) baseado no Método Híbrido e software ANSYS, baseado no Método dos Elementos Finitos. São ilustrados exemplos práticos de situações específicas, como a da estação radio base (ERB) localizada no campus Macaé do Instituto Federal Fluminense.
Palavra chave: ANSYS HFSS (High Frequency Structural Simulator), Poluição Eletromagnética, Modelagem Matemática

The problem is the proposed assessment for environmental safety, the electromagnetic field radiated by radio base stations. Investigating whether this assessment based on the resolution of the equation governing the electric fields emitted by Radio Base Station using numerical methods executed by computer systems is adequate. In this paper we evaluate the combination of two methods for numerical solution of the equations governing the universe of electric, magnetic and electromagnetic fields, both stationary and variable in time. Will be worked the Finite Element Method, responsible for the resolutions of differential equations and the Boundary Element Method, responsible for solving integral equations, jointly known as hybrid method. The hybrid method, worked here, is the model which combines the advantages of each method, both the Finite Element Method (FEM) and the Boundary Element Method the (MEC). Examples of electromagnetic simulations with the High Frequency Structural Simulator (HFSS) software based on the Hybrid Method and ANSYS software based on the Finite Element Method will also be presented. Practical examples of specific situations, such as the radio base station (RBS) located in Macae campus of the Instituto Federal Fluminense are illustrated.
Keyword: ANSYS HFSS (High Frequency Structural Simulator), Electromagnetic Pollution, Mathematical Modeling.

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