Açık kuplajlı mikroşerit yama antenler için yapay sinir ağ modeli

Abstract

Teknolojinin gelişmesine paralel olarak kablosuz iletişimin ilgi görmesi, son yıllarda anten teknolojisinin hızlı ilerlemesine olanak sağlamıştır. Kablosuz iletişim araçlarından biri de mobil uygulamalarda ve uzay araçlarında kullanılan Mikroşerit Yama Antenleridir (MYA). Kişisel taşınabilir cihazların yaygınlaşması MYA'nın önemini daha da arttırmıştır. Bu çalışmada 1 GHz ile 3.5 GHz arasındaki frekans değerleri için, Yapay Sinir Ağ (YSA) modeline dayalı Açıklık Kuplajlı Mikroşerit Yama Anten (AKMYA) tasarımı yapılmıştır. AKMYA'lar mikroşerit hat ile beslenirler ve kendi sınıfındaki MYA tipleri içerisinde en yüksek bant genişliğine sahiptirler. Geometrik yapıları farklı 500 adet AKMYA'nın simülasyonu, Finite Element Method (FEM) yöntemini kullanan 3 boyutlu tam dalga Elektromanyetik Alan Simülatörü (EAS) yazılımı ile yapılmış ve her bir anten için rezonans frekans değeri hesaplanmıştır. Levenberg-Marquardt (LM) öğrenme algoritması temelinde geliştirilen YSA modeli, EAS ile üretilen örnekler ile eğitilmiş, eğitim süresince görmediği test veri seti kullanılarak doğruluğu ölçülmüştür.Geliştirilen YSA modelinin başarımının ölçülmesinde 5 kat çaprazlam doğruluk yöntemi kullanılmış ve %3.5 test hata oranı tespit edilmiştir. Zaman verimliliği açısından bakıldığında önerilen yöntemin, EAS yazılımına göre en az 100 kat daha hızlı çalıştığı tespit edilmiştir. Önerilen YSA modelinin AKMYA'ların rezonans frekansının belirlenmesinde etkin ve verimli bir yöntem olacağı düşünülmektedir.