Yapay zeka algoritmaları kullanılarak X bandı için mikroşerit yama anten boyut optimizasyonu ve uygulaması
Dimension optimization and application of microstrip patch antenna in X band via artificial intelligent algorithms
- Tez No: 438587
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. LEVENT SEYFİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Artan dünya nüfusu ile birlikte iletişim sektöründe süregelen gelişmelere paralel olarak haberleşme teorisinde önem arz eden anten çeşitlendirmelerinde de ciddi aşama kaydedilmiştir. Haberleşme cihazlarının vazgeçilmez özelliklerinde biri olan taşınabilirlik mikroşerit yama antenlerin ön plana çıkmasını sağlamıştır. Mikroşerit yama antenler basitlik, yüzey uyumluluğu, boyutlarının küçük olması, düşük maliyete sahip olması, üretim kolaylığı ve katı hal aygıtları ile bütünleşebilmesi gibi avantajları ile haberleşme ve biyomedikal uygulamalarında geniş bir yer bulmaktadır. Yapı olarak mikroşerit yama antenler toprak düzlemi ile iletken yama arasına yalıtkan özellik gösteren malzemenin yerleştirilmesi ile elde edilir. Çalışma prensibi ise yama ile toprak düzlemi arasında elektrik ve manyetik alan ışıması temeline dayanır. Temel anten geometrisi olarak bilinen kare, dikdörtgen, üçgen, daire vb. şekiller ile tasarımlar yapılmış ve ilerleyen zamanlarda vivaldi, yaprak şekilli iletim hatları üzerinde yapılan çalışmalar takip etmiştir. Çalışmalarda verim, kazanç, band genişliği, geri dönüş kayıpları gibi anten parametrelerin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Özellikle mikroşerit antenlerin kullanımı yüksek frekanslarda daha yaygındır. X-Bandı, Uydu Haberleşme Sistemi için güvenli ve kontrolü daha kolay bir haberleşme ortamı sağlar. Haberleşme sistemleri için önem arz eden X bandının frekans aralığı uygulamalara göre farklılık arz etmektedir. Haberleşme Mühendisliğinde X bandı için 7.0 – 11.2 GHz frekans aralığı belirlenirken, radar uygulamaları için ise IEEE standartlarına göre 8.0 – 12.0 GHz frekans aralığındadır. Günümüzde birçok problemin çözümü için kullanılan yapay sinir ağları insan beyninin bilgi işleme tekniğinden faydalanılarak geliştirilmiş ve öğrenme, hafıza alma, veriler arasında ilişkiyi ortaya çıkarma gibi özellikleri ile ön plana çıkmıştır. Yapay sinir ağlarında öğrenme, eğitim yoluyla örnekler kullanılarak gerçekleştirilir. Diğer bir deyişle öğrenme, girdi ve çıktı verileri kullanılarak hücreler arası bağlantı ağırlıklarında yakınsama sağlanana kadar tekrar tekrar güncellemesi ile meydana gelir. HFSS programında gerçekleştirilen tasarımlarda mikroşerit anten boyutlarındaki milimetre seviyesindeki değişimlerin anten parametreleri üzerine oldukça etkisi olduğu gözlenmiştir. Tasarımlardaki bu hassasiyet gerekliliği ve zorluğun giderilmesi amacıyla yüksek lisans tez çalışmasında, süper yüksek frekans aralığında (8-12 GHz) bulunan X bandı için lale şekilli yamaya sahip mikroşerit yama anten tasarımı hibrit yapay zeka algoritmaları ile gerçekleştirilmiştir. Algoritma sonuçları değerlendirildikten sonra içlerinden en iyi anten parametrelerine sahip tasarım seçilerek prototipi gerçeklenip ölçüm sonuçları ile simulasyon sonuçlarının karşılaştırılması amaçlanmıştır. Elde edilen simulasyon ve ölçüm sonuçlarının birbirlerine oldukça yakın olduğu gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
With growing population of the world, diversity of the antenna is very important for communication theory which was also recorded significant stage. Portability is one of the essential features of communication devices which has led to the prominence of microstrip patch antenna. It has a widespread usage in communication and biomedical applications owing to the advantages of simplicity, surface compatibility, their small size, low cost, ease of production and integration on solid-state devices. It is obtained by placing dielectric materials between ground plane and the conductive patch. Also, it works in accordance with electric and magnetic field radiation between the ground plane and the patch. İnitially, rectangular, triangular, circular and well-known geometries are used for patch design and then, studies on vivaldi and leaf-shaped transmission line was followed. In these studies, antenna parameters, which are efficiency, gain, bandwidth and return loss, are aimed to be improved. In particular, the use of microstrip antennas is more common at higher frequencies. Extended medium-wave band, known as the X-Band provides a communication plstform in which is secure and easier to be controlled for Satellite Communications System. X-band frequency range is very important for communication system and varies according to applications. Although 7.0-11.2 GHz is assigned for X Band frequency range for communication engineering, it is in 8.0-12.0 GHz for radar application when IEEE Standards are considered. In these days, the artificial neural network, which is developed by utilizing the data processing, have the capacity to learn, memorize and uncover the relationships between different data. Learning in artificial neural network is carried out using samples through training. In other words, learning is occurred by using input and output data again until providing the convergence in weights in connections. In the design by using HFSS software, it is observed that millimeter level changes in antenna dimension have a big effect on antenna parameters. In order to overcome with the sensitivity requirements and difficulties, tulip shaped microstrip antenna is designed for X Band (8-12 GHz) in the high frequency range via hybrid artificial intelligence algorithms in our master thesis. After evaluating the algorithm results, the antenna design, which has the best antenna parameters, is selected to be implemented as a prototype and then it is aimed to compare the simulation and measurement results.
Benzer Tezler
- Diferensiyel evrim algoritması ile mikrodalga anten tasarımı
Antenna design with differential evolution algorithm
MAHDI RANJBAR MOULE
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ GÜNEŞ
YRD. DOÇ. DR. MEHMET ALİ BELEN
- Investigation of artificial intelligence-based point cloud semantic segmentation
Yapay zeka tabanlı nokta bulutu semantik bölümlendirmesinin incelenmesi
MUHAMMED ENES ATİK
Doktora
İngilizce
2022
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAİDE DURAN
- Evaluating performance of different remote sensing techniques and various interpolation approaches for soil salinity assessment
Toprak tuzluluğu değerlendirmesi için farklı uzaktan algılama teknikleri ve çeşitli interpolasyon yaklaşımlarının performansının değerlendirilmesi
TAHA GORJI
Doktora
İngilizce
2021
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE GÜL TANIK
- Üç bantlı milimetre dalga frekans seçici yüzeylerin yapay zeka algoritmaları ile analizi ve sentezi
Analysis and synthesis of triple band mm-wave frequency selective surface with artificial intelligence algorithms
UFUK ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURHAN TÜRKER TOKAN
- Vücut kas yüzdesinin biyomedikal sinyaller ile yapay zeka tabanlı belirlenmesi
Artificial intelligence-based estimation of body muscle percentage with biomedical signals
SAMET OĞUZ AKSEKİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMED KÜRŞAD UÇAR