UHF BANDINDA ÇALIŞAN H ŞEKİLLİ KOMPAKT MİKROŞERİT ANTENLERİN REZONANS FREKANSININ YAPAY SİNİR AĞLARI KULLANARAK HESAPLANMASI

Bu çalışmada, UHF bandında çalışan H şekilli kompakt mikroşerit antenlerin (HKMA) rezonans frekansı, çokkatmanlı algılayıcılara (ÇKA) dayanan yapay sinir ağları (YSA) ile hesaplanmıştır. Fiziksel ve elektriksel parametreleri farklı 216 adet HKMA’nın simülasyonu, FDTD (Finite Difference Time Domain) yöntemini kullanan bir elektromanyetik simülasyon programı ile yapılmış ve her bir anten için rezonans frekansı değeri belirlenmiştir. Bu antenlerin 196’sı, YSA modelinin eğitilmesinde kullanılırken geriye kalan 20’si ise test edilmesinde kullanılmıştır. Oluşturulan YSA modelinde, eğitim ve test için ortalama yüzde hata değerleri, sırasıyla, % 0,68 ve % 0,84 olarak elde edilmiştir. Ayrıca, YSA yapısının doğruluğunu ve geçerliliğini göstermek için, literatürde sunulan bazı çalışmalarda verilen simülasyon ve ölçüm sonuçları ile bu çalışmada tasarlanan HKMA’nın ölçüm sonuçları da test amacıyla kullanılmış ve ortalama yüzde hata değerleri, sırasıyla % 1,18 ile % 1,20 olarak elde edilmiştir. Bu sonuçlar, ÇKA’ya dayanan YSA’nın, HKMA’ların rezonans frekansının belirlenmesinde başarılı bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir.

COMPUTING RESONANT FREQUENCY OF H-SHAPED COMPACT MICROSTRIP ANTENNAS OPERATING AT UHF BAND BY USING ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS

In this study, resonant frequency of H-shaped compact microstrip antennas (HCMA) operating at UHF band is computed by artificial neural network (ANN) based on the multilayer perceptrons (MLP). The resonant frequencies of 216 HCMA having different electrical and physical parameters are determined by simulating with the use of electromagnetic packaged software based on finite-difference time domain method (FDTD). 196 HCMA are employed for training while 20 HCMA are used for testing ANN. For training and testing, averagepercentage error values are obtained as 0.68 % and 0.84 %, respectively. Furthermore to point out the validity and accuracy of ANN, simulation and measurement resonant frequency results given in the studies presented in literature, and measurement results of the HCMA designed in this study are also utilized and the average percentage error is obtained as 1.18 % and 1.20 %, respectively. The results achieved in this work illustrate that ANN based on MLP can be successfully used to determine the resonant frequency of HCMA. 

___

  • Sainati, R. A., CAD of Microstrip Antennas for
  • Wireless Applications, Artech House, Nowood,
  • MA, 1996.
  • Garg R., Bhartia P., Bahl I. ve Ittipiboon A.,
  • Microstrip Antenna Design Handbook,
  • Londra, Artech House, 2001.
  • Kumar G. ve Ray K.P., Broadband Microstrip
  • Antennas, USA, Artech House, 2003.
  • Sagiroglu S. ve Guney K., “Calculation of
  • Resonant Frequency for an Equilateral Triangular
  • Microstrip Antenna with the Use of Artificial
  • Neural Networks”, Microw Opt Techn Let, Cilt.
  • , 89-93, 1997.
  • Guney K. ve Gultekin S.S., “Artificial Neural
  • Networks For Resonant Frequency Calculation of Rectangular Microstrip Antennas with Thin and
  • Thick Substrates”, Int J Infrared Milli, Cilt 25,
  • No 9, Eylül 2004.
  • Turker N., Gunes F. ve Yildirim T., “Artificial
  • Neural Design of Microstrip Antennas”, Turk J
  • Elec Engine, Cilt 14, No 3, 2006.
  • Malathi P. ve Kumar R., “On The Design of
  • Multilayer Circular Microstrip Antenna using
  • Artificial Neural Network”, International
  • Journal of Recent Trends in Engineering, Cilt.
  • , No 5, Kasım 2009.
  • Thakare V. V. ve Singhal P., “ Microstrip
  • antenna design using artificial neural networks”,
  • Int J RF Microwave Computer-Aided
  • Engineering, Cilt 20, 76-86, 2010.
  • Tighilt Y., Bouttout F. ve Khellaf A., “Modeling
  • and design of printed antennas using neural
  • networks”, Int J RF Microwave Computer-
  • Aided Engineering, Cilt 21, 228–233, 2011.
  • Paulson M., Kundukulam S.O., Aanandan C.K.
  • ve Mohanan P., “Resonance Frequencies of
  • Compact Microstrip Antenna”, Electron Lett,
  • Cilt 37, 1151–1153, 2001.
  • Gao, S.C., Li, L. W., Leong, M. S. ve Yeo, T. S.
  • “Analysis of an H-Shaped Patch Antenna by
  • using FDTD Method”, Prog Electromagn Res,
  • Cilt 34, 165-187, 2001.
  • Sheta A.F., Mohra A. ve Mahmoud S.F., “Multiband
  • Operation of a Compact H-Shaped
  • Microstrip Antenna”, Microw Opt Techn Let,
  • Cilt 35, 363–367, 2002.
  • Deshmukh A.A. ve Kumar G., “Formulation of
  • Resonant Frequency for Compact Rectangular
  • Microstrip Antennas”, Microw Opt Techn Let,
  • Cilt 49, 498–501, 2007.
  • Bhunia S., Sarkar D. ve Biswas S., “Reduced
  • Size Small Dual and Multi-frequency Microstrip Antennas”, Microw Opt Techn Let, Cilt 50,
  • –965, 2008.
  • Akdagli, A. C. Ozdemir, S. Yamacli, ve C. C.
  • Arcasoy, “Improved Formulas for the Resonant
  • Frequencies of Dual Frequency Arrow Shaped
  • Compact Microstrip Antenna”, Microwave Opt
  • Technol Lett, Cilt 50, 62-65, 2008.
  • Toktas A., Farksal Gelişim Algoritması
  • Kullanarak H Şekilli Mikroşerit Antenlerin
  • Rezonans Frekansının Hesaplanması, Yüksek
  • Lisans Tezi, Mersin Üniversitesi, Fen Bilimleri
  • Enstitüsü, Mersin, Türkiye, 2009.
  • Akdagli, A. ve A. Toktas, “A Novel Expression
  • in Calculating Resonant Frequency of H-Shaped
  • Compact Microstrip Antennas Obtained by using
  • Artificial Bee Colony Algorithm”, J
  • Electromagnet Wave, Cilt 24, No 14-15, 2049-
  • , 2010
  • Bhattacharyya, A. K. ve Garg, R., “A
  • Generalized Transmission Line Model for
  • Microstip Patches”, IEE Proc Microwave
  • Antennas Propag, Cilt132, No 2, 93–98, 1985.
  • Richards, W. F., Lo, Y. T. ve Harrisson, D. D.,
  • “An Improved Theory for Microstrip Antennas
  • and Applications” IEEE T Antenn Propag, Cilt
  • , 38–46, 1981.
  • Harrington, R. F., Field Computation by
  • Moment Methods, IEEE Press, Piscataway, NJ,
  • -
  • Taflove, A., Computational Electrodynamics The
  • Finite – Difference Time Domain Method,
  • Artech House, Boston, 1995
  • XFDTD, Remcom Inc., State College, PA,
  • versiyon 6.0, 2008.
  • Haykin S., Neural Networks: A Comprehensive
  • Foundation, Macmillan College Publishing
  • Company, New York, A.B.D., 1994.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

TEK SİLİNDİRLİ BUJİ İLE ATEŞLEMELİ BİR MOTORDA ATEŞLEME AVANSININ BİLGİSAYARLA KONTROLÜ

İhsan BATMAZ, Fatih ŞAHİN, Hamza BİLGEN

FARKLI YAPAY SİNİR AĞLARI YÖNTEMLERİNİ KULLANARAK KURU TİP TRANSFORMATÖR SARGISININ TERMAL ANALİZİ

Dildade AŞKIN, İres İSKENDER, Ali MAMIZADEH

ZAMANA BAĞLI DİNAMİK EN KISA YOL PROBLEMİ İÇİN GENETİK ALGORİTMA TABANLI YENİ BİR ALGORİTMA

Murat DENER, M. Ali AKCAYOL, Sinan TOKLU, Ömer BAY

DONATISIZ VE DONATILI KUMLU ZEMİNLERE OTURAN DAİRESEL TEMELLER ALTINDA GERİLMELERİN DEĞİŞİMİ

Baki BAĞRIAÇIK, Mustafa LAMAN

UHF BANDINDA ÇALIŞAN H ŞEKİLLİ KOMPAKT MİKROŞERİT ANTENLERİN REZONANS FREKANSININ YAPAY SİNİR AĞLARI KULLANARAK HESAPLANMASI

Ahmet KAYABAŞI, Mustafa BİÇER, Ali AKDAĞLI, Abdurrahim TOKTAŞ

KÜTAHYA-EMET BÖLGESİ YERALTI SULARINDA BOR VE ARSENİK KİRLİLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

M. İlker ÜNLÜ, Murat BİLEN, Metin GÜRÜ

ÇOK AŞAMALI BÜTÜNLEŞİK LOJİSTİK AĞI OPTİMİZASYONU PROBLEMİNİN MELEZ GENETİK ALGORİTMA İLE ÇÖZÜMÜ

Neslihan DEMİREL, Hadi GÖKÇEN, M.ali AKÇAYOL, Eray DEMİREL

SIRA BAĞIMLI HAZIRLIK OPERASYONLARI İÇİN TEK EKİPLİ PARALEL MAKİNALARDA ÇİZELGELEME PROBLEMİNE KARMA YAKLAŞIM

A. Kürşad TÜRKER, Çağrı SEL

SÜPERKRİTİK AKIŞKAN ÖZÜTLEMESİYLE BÖĞÜRTLENDE (RUBUS FRUCTICOSUS) DOĞAL ANTİOKSİDAN TESPİTİ

Elif ÖZTAŞ, Fatma GALİP, Ayşe MURATHAN

ERDEMİR 6112 SAC MALZEMENİN HİDROMEKANİK DERİN ÇEKME YÖNTEMİYLE ŞEKİLLENDİRİLEBİLİRLİĞİ

İbrahim KARAAĞAÇ, Ahmet ÖZDEMİR