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Skalierbare Modellierung der menschlichen Blockade im Millimeterwellenbereich: Eine vergleichende Analyse der Messer-Kanten-Beugung, der Theorie der gleichmäßigen Beugung und der physikalischen Optik anhand von 60-GHz-Kanalmessungen

Die menschliche Blockade bei Millimeterwellenfrequenzen wird meist durch Messer-Kanten-Beugung (KED) an den Kanten des Körpers in Form eines vertikalen Streifens modelliert. Obwohl dieses Modell in kontrollierten Laborexperimenten ausgiebig validiert wurde, lässt es sich nicht auf realistische 3D-Szenarien mit vielen zufällig ausgerichteten Körpern übertragen, auf die Mehrwegesignale aus jeder Richtung einfallen können, nicht nur senkrecht zum Streifen. Um dieses Problem zu lösen, verwendet dieser Artikel WaveFarer um elektromagnetische Berechnungsmethoden auf der Grundlage von Raytracing zu untersuchen. Neben der KED-Methode vergleichen wir auch die Einheitliche Theorie der Beugung (UTD) und Physikalische Optik (PO) Methoden anhand einer umfangreichen Reihe von Präzisionskanalmessungen bei 60 GHz. Zusätzlich zum vertikalen Streifen werden mit der UTD-Methode auch zylindrische und sechseckige Körperformen und mit der PO-Methode eine 3D-Phantomform berücksichtigt. Wir haben festgestellt, dass die PO-Methode die genaueste ist, aber auch die rechenintensivste, da das Phantom eine große Anzahl von Flächen (ca. 8000) enthält und die Methode selbst sehr komplex ist. Die UTD-Methode mit der Sechseckform (ca. 42 Flächen) ist zwar etwas ungenauer als die PO-Methode, stellt aber den besten Kompromiss dar, wenn die Effizienz im Vordergrund steht.