Geri Dön

Üç boyutlu seramik tabanlı mikrodalga devrelerin tasarımı

Design of three-dimensional ceramic based microwave circuits

  1. Tez No: 720975
  2. Yazar: TARLAN MAHOUTI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NİLGÜN KUŞKONMAZ, PROF. DR. TÜLAY YILDIRIM
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Üretim Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 78

Özet

Bu çalışma kapsamında yapay sinir ağı tabanlı modeller kullanılarak seramik tabanlı düzlemsel olmayan mikroşerit iletim hatlarının modellenmesi hedeflenmiştir. Öncelikle (i) düzlemsel olmayan bir mikroşerit iletim hattının tasarımında önemli parametrelerinden biri olan saçılma parametresinin tasarıma ait geometrik değişkenlere bağlı bir şekilde ilk olarak“Çok Katmanlı Algılayıcı”kullanılarak değer tahmini hedeflenmiştir. Bu amaçla 3B elektromanyetik benzetim programı, CST de önerilen düzlemsel olmayan mikroşerit iletim hattının tasarımı yapılmış olup eğitim ve test aşamaları için gerekli veri setleri elde edilmiştir. Bu çalışmada sabit bir L uzunluğunda daha uzun bir yol mesafesi ile iletim hattının çalışma frekansının boyutu artmaksızın daha düşük frekanslara çekilmesine olanak sağlanmıştır. Çalışmanın devamında (ii) tasarlanılan iletim hattının bant geçiren filtre uygulamasında kullanılabilinmesi adına birim eleman oluşturulması hedeflenmiştir. Bu amaç doğrultusunda derin öğrenme modellerinden biri olan M2LP (Modifiye Çok Katmanlı Algılayıcı) ve meta sezgisel optimizasyon yönteminden biri olan Diferansiyel Evrim Algoritması kullanılmıştır. Çalışmanın son bölümünde (iii) 3B baskı teknolojisi kullanılarak optimum şekilde tasarlanan filtrenin prototip haline getirilmesi ve performans özelliklerinin ölçülmesi hedeflenmiştir. Bu hedef doğrultusunda önerilen tasarımın 3B EM modeli, eğitim ve doğrulama veri setleri oluşturmak için kullanılmıştır. Daha sonra Ensemble Learning, Destek Vektör Makinesi, Gaussian Process Regresyon, Yapay Sinir Ağı gibi yaygın olarak kullanılan son teknoloji regresyon algoritmaları, modelin girdileri (geometrik tasarım değişkenleri & frekans) ve birim eleman tasarımının çıktıları (saçılma parametrelerinin gerçek ve sanal kısımları) arasında bir eşleme oluşturmak adına doğru ve hızlı bir vekil model oluşturmak için kullanılmıştır. Daha sonra bir bant geçiren filtrenin tasarım optimizasyonu için bir meta sezgisel optimizasyon algoritması olan Gri Wolf Optimizasyon algoritması kullanılmıştır. Bu tez çalışmasında simüle edilmiş ve deneysel sonuçlara göre 3B yazıcı teknolojisi; seramik malzeme ve önerilen veriye dayalı vekil model destekli optimizasyon süreci kullanılarak Düzlemsel Olmayan Mikroşerit Filtrenin tasarım optimizasyonunun hesaplamalı olarak gerçekleştirilebileceği gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, it is aimed to estimate the value of the scattering parameters of the non-planar microstrip lines with ceramic base material with respect to the geometrical design parameters, by using the MLP. For this purpose, firstly the design of the non-planar microstrip transmission line in the CST has been modelled. After that, data sets have been obtained for the training and test phases using the 3D CST model. Herein, with a longer path distance of a fixed length L, it is possible to pull the transmission line to lower frequencies without increasing the size of the operating frequency. It is aimed to create a unit element so that the designed transmission line can be used in band-pass filter application. For this purpose, one of the deep learning models M2LP and one of the Meta heuristic optimization method differential evolution algorithms were used. In the last part of the study, it is aimed to prototype the filter, which is optimally designed using 3D printing technology, and to measure its performance characteristics. For this aim, 3D EM model of the proposed design had been used for generating training and validation data sets. Then commonly used state of the art regression algorithms such as Ensemble Learning, SVM, GPR, ANN had been used for creating an accurate and fast surrogate model to create a mapping between inputs of the model (geometrical design variables & frequency) and outputs (real and imaginary parts of scattering parameters) of the unit element design. After that, GWO algorithm, a Meta heuristic optimization algorithm had been used for design optimization of a band pass filter. Herein, by using 3D printer technology, ceramic material and the proposed data driven surrogate model assisted optimization process, design optimization of Non-Uniform Non-Planar Microstrip Filter can be achieved in a computationally efficient way.

Benzer Tezler

  1. Development, production and characterization of ceramic based 3D tissue scaffolds

    Seramik tabanlı 3B doku iskelelerinin geliştirilip, üretilmesi ve karakterizasyonu

    BETÜL ALDEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Biyomühendislikİzmir Katip Çelebi Üniversitesi

    Biyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HAKAN OFLAZ

    YRD. DOÇ. DR. OZAN KARAMAN

  2. Three dimensional mixed mode fracture analysis of functionally graded materials

    Fonksiyonel derecelendirilmiş kaplamaların üç boyutlu karışık mod kırılma analizi

    SADIK KÖŞKER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SERKAN DAĞ

    DOÇ. DR. BORA YILDIRIM

  3. Development and characterization of silk fibroin and citrus pectin based scaffolds for bone tissue engineering

    Kemik doku mühendisliğine yönelik ipek fibroini ve turunçgil pektini tabanlı taşıyıcıların geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    SİBEL ATAOL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    BiyomühendislikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYŞEN TEZCANER

    DOÇ. DR. AKIN AKDAĞ

  4. Seramik sektöründe inovasyon ve ürün geliştirme uygulamaları için 'bilgisayar destekli prototipleme' cihazı tasarımı

    ?computer aided prototyping? machine design for innovation and product development applications in ceramic industry

    ERAY ÇAŞIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Mühendislik BilimleriDumlupınar Üniversitesi

    Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BÜLENT YILMAZ

  5. Seramik eğitiminde bilgisayar destekli tasarım uygulamalarının değerlendirilmesi

    The assessment of computer assisted design practise in ceramic education

    SEVİNÇ KÖSEOĞLU ULUBATLI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Eğitim ve ÖğretimGazi Üniversitesi

    Güzel Sanatlar Eğitimi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. GÜZİN AYRANCIOĞLU