Kapalı ortamlarda elektromanyetik dalga yayılımının 3 boyutlu ışın izleme yöntemi ile modellenmesi için bir simülatör tasarımı

Elektromanyetik (EM) dalgaların yayılımı, üzerinde çokça araştırmanın yapıldığı bir konudur. Yapılan çalışmalar göstermiştir ki açık görüşün olduğu ortamlarda daha basit hesaplamalar yapılarak gerçeğe yakın sonuçlar elde edilebilirken ortamın karmaşık hale gelmesiyle bu hesaplamalar da karmaşık hale gelebilmektedir. Literatürde elektromanyetik dalgaların yayılımını modelleyen pek çok yöntem mevcuttur. Bu modellerden biri olan deterministik yöntemler, ortamın geometrisini, dielektrik özelliklerini, ışının yansıma, kırılma ve kırınım gibi olaylarını dikkate almaktadır. Deterministik yöntemlerden bazıları bu etkileri Maxwell denklemleri ile çözerek başarılı sonuçlar üretebilmektedir. Bununla birlikte Maxwell denklemleri çözümlerinin getirdiği karmaşıklık ve işlem yükü beraberinde belirli dezavantajlar da getirmektedir. Bu zorlukların önüne geçmek amacıyla yaklaşımsal teknikleri kullanan bir diğer deterministik yöntem olan ışın izleme teknikleri kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, kapalı ortamlarda elektromanyetik dalgaların yayılımını tahmin etmek amacıyla ışının temel olayları olan kırılma, yansıma ve kırınım etkilerini bilimsel metotlarla hesaba katan 3 boyutlu ışın izleme yöntemi kullanılmıştır. Bu amaçla istenilen ortamın 3 boyutlu modellenebileceği, alıcı ve verici kablosuz düğümleri istenilen parametrelerle konumlandırılabileceği bir 3 boyutlu ışın izleme yazılım aracı ve kütüphanesi geliştirilmiştir. Programın doğruluğunun test edilebilmesi için gerçek tünel ortamından sonuçlar alınmıştır. Ölçüm alınan tünel ortamı, geliştirilen program aracılığı ile 3 boyutlu olarak modellenip çeşitli senaryolar denenmiştir. Gerçekleştirilen senaryolarda yansıma ve kırınım olaylarının etkileri gözlemlenmiştir.