Optimization of Metasurface for Mobile Phone Applications in Reverberant Enviroment

Lo sviluppo di un ambiente wireless intelligente attraverso il quale i campi elettromagnetici possono essere reindirizzati e gestiti potrebbe anche essere vantaggioso per quanto riguarda la sicurezza dei tessuti biologici che sono utilizzati per vivere e muoversi all'interno di questo ambiente. Il principale effetto biologico della penetrazione delle onde elettromagnetiche nel corpo umano è il riscaldamento. Tuttavia, i livelli a cui siamo normalmente esposti sono troppo bassi per causare un riscaldamento significativo. Al momento non sono noti effetti sulla salute causati dall'esposizione a lungo termine. Tuttavia, l'uso intelligente di superfici intelligenti riconfigurabili potrebbe gestire i campi elettromagnetici in modo che possano essere reindirizzati in modo più preciso ai dispositivi di uso quotidiano, evitando così un'eccessiva esposizione dei tessuti biologici alle e.m. frequenza radio. campi. Lo scopo di questo studio è diviso in due parti: • Sviluppare un modello FDTD di superficie intelligente riconfigurabile manualmente, valutandone i principi di funzionamento, la risposta a un'onda piana incidente valutando la distribuzione del campo elettrico su di essa. • La costruzione di un ambiente FDTD in cui vengono simulate la presenza di una metasuperficie, un'onda piana incidente sulla metasuperficie e l'onda riflessa. Sono stati eseguiti due tipi di test, uno di massimizzazione e uno di minimizzazione, per il calcolo dell'ampiezza del campo riflesso nella direzione desiderata. Queste due prove sono state eseguite sia per una singola onda piana che per un fascio di 10 onde piane.

The development of an intelligent wireless environment through which electromagnetic fields can be redirected and managed could also be beneficial with regard to the safety of biological tissues that are used to live and move within this environment. The main biological effect of the penetration of electromagnetic waves into the human body is heating. However, the levels we are normally exposed to are too low to cause significant warming. There are currently no known health effects caused by long-term exposure. However, intelligent use of reconfigurable smart surfaces could manage electromagnetic fields so that they can be redirected more precisely to everyday devices, thus avoiding excessive exposure of biological tissues to e.m. radio frequency. fields. The purpose of this study is divided into two parts: • Develop a manually reconfigurable Intelligent Surface FDTD model, evaluating its operating principles, its response to an incident plane wave by evaluating the distribution of the electric field on it. • The construction of a FDTD environment in which the presence of a metasurface, a plane wave incident on the metasurface and the reflected wave are simulated. Two types of tests were performed, one of maximization and one of minimization, for the calculation of the magnitude of the reflected field in the desired direction. These two tests were performed both for a single plane wave and for a beam of 10 plane waves.