Sızıntı dalga antenin yapay sinir ağları kullanılarak modellenmesi ve optimizasyonu
Leaky wave antenna modelling and optimisation using artificial neural network
- Tez No: 790585
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HAMİD TORPİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Haberleşme Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 62
Özet
Günümüzde hızlı gelişen iletişim teknolojisi, haberleşme ve RF mühendislerini farklı ihtiyaçlara yönelik anten çözümleri arayışına itmiştir. Elektromanyetik dalganın iletimi esnasında istenmeyen saçılma, bazı uygulamalar için anten tipinin temel ışıma ilkesi olarak önümüze çıkmaktadır. Sızıntı dalga anteni ve çalışmamızda incelediğimiz mikroşerit sızıntı dalga anteni, elektromanyetik dalganın iletimi esnasında istenmeyen saçılma etkisinin temel prensip olarak kullanıldığı güzel bir örnektir. Sızıntı dalga anteninin çalışma frekansının değişmesi ile birlikte huzme yöneliminin değişmesi, anten yöneliminin önemli olduğu uygulamalar için bu anteni öne çıkarmaktadır. Ayrıca antenin kolay üretimi ve düşük üretim maliyeti nedeniyle tercih edilen yapılarından biridir. Antenin karakteristiğini etkileyen birçok fiziksel parametrenin olması, anten tasarım sürecini çok boyutlu bir optimizasyon problemi olarak ele alınmasını gerekli kılar. Optimizasyon sürecinin 3 boyutlu (3B) elektromanyetik benzetim araçları kullanılarak yapılması, uzun süren hesaplamaları nedeni ile son derece verimsiz bir işlemdir. Yapay sinir ağı tabanlı eş değer model geliştirmek, optimizasyon esnasında harcanan süreyi azaltan metodlardandır. Böylece, geliştirilen yapay sinir ağı modeli ile gerçekleştirilen optimizasyon süreci, doğruluğu yüksek sonuçları şaşırtıcı derecede kısa sürede vermektedir. Tez çalışmamda, sızıntı dalga antenin uygun bir yapay sinir ağı modeli geliştirilmesi ve optimizasyonu problemi incelenmiştir. Tez çalışmama konu olan bu yenilikçi anten tasarım yöntemi, anteni oluşturan fiziksel parametreleri ile antenin genel karakteristiğini elde etmek ile başlamaktadır. Anten karakteristiği, parametrelerin etkisini anlamak için 3B simülasyon aracında her parametreyi belirli aralıklarla tarayarak oluşturulmuştur. Oluşturulan karakteristik ile yapay sinir ağı modeli eğitilmiştir. Anten parametreleri, eğitilen yapay sinir ağı modeli sayesinde, bal arıları çiftleşme optimizasyon algoritması kullanılarak optimize edilmiştir. Optimizasyon algoritması çıktıları ve 3B benzetim programı ile elde edilen performans değerleri karşılaştırılarak, çalışmamızda önerilen tasarım yönteminin doğruluğu gösterilmiştir. Özetle, teknolojinin gelişme hızına ayak uydurmak için tasarım aşamalarında yeni yaklaşımlara ihtiyaç duyulmaktadır. Çalışmamızda, belirtilen anten tasarımında yapay sinir ağı modeli yaklaşımı uygulanmış, önerilen yöntemin doğru çalıştığı ve verimli olduğu kullanılan klasik tasarım yöntemi ve araçları ile karşılaştırılarak kanıtlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Nowadays, rapid developing communication technology has pushed RF and communication engineer to find innovative solution emerging needing. Undesired scattering during the propagation of electromagnetic wave is put it out as a fundamental theory of leaky wave anntenna and microstrip antenna for solution of some application. The leaky wave antenna steps forth in order to applications that high directivity is important by changing beam directivity with antenna frequency sweeping. In addition, it is the one of the preferred antenna structure due to easy manufacturing and low cost. Antenna design process is handled as an optimisation problem because of many parameters affecting its characteristics. It is quite non-efficient method to do optimisation process via 3D electromagnetic simulation tool due to time consuming calculation process. Improvement of artificial neural network equivalent model is one of the methods decreasing process time during the optimisation. Thus, optimisation process implementing via developed artificial network gives highly accurate solution in the surprisingly short time. Problem of optimisation of a leaky wave antenna via artificial neural network is studied in my thesis. The innovative antenna design method examined in the thesis starts with obtaining antenna characteristics depended on physical parameters of it. Antenna characteristic is built up to understand effect of parameters by sweeping each parameter in particular interval in 3D simulation tool. Artificial neural network model is trained with obtained characteristics. Antenna parameters is optimised used honey bee mating algorithm thanks to trained artificial neural network. In my thesis, accuracy of proposed design methods is demonstrated by comparing antenna performance metrics obtained via 3D simulation tool and optimisation algorithm outputs. In summary, artificial neural network model approach is applied to design cited antenna in this thesis, it is proved that proposed method is efficient and worked appropriately by comparing with classic design method and tools.
Benzer Tezler
- Tekstil metamalzemeler ve uygulamaları
Textile metamaterials and applications
ESRA ÇELENK
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURHAN TÜRKER TOKAN
- X band TX reject waveguide bandpass filter design for satellite communication systems
Uydu haberleşme sistemi için X bant gönderme hattı bastırıcı dalga kılavuzu bant geçirgen filtre tasarımı
İREM ÇELEBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYİT SENCER KOÇ
- Sızıntı sularının foto-fenton yöntemi ile arıtımı
Photo-phenton of leakage water treatment by method
BÜŞRA KUZU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Çevre MühendisliğiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAYITER YILDIZ
- Experimental investigation of the effects of waveform tip injection on the characteristics of tip leakage vortex in a LPT cascade
Dalga biçimli uç enjeksiyonunun düşük basınçlı türbin kaskatındaki uç sızıntı girdapları karakteristiği üzerindeki etkisinin deneysel incelenmesi
BAYRAM MERCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OĞUZ UZOL
- Optik dalga kılavuzlarında karşılıklı kuplaj analizi
The Coupling analyse between optical waveguides
NUHİ BAYIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. N. ÖZLEM ÜNVERDİ