Конструктивный синтез планарных антенн с помощью природных алгоритмов оптимизации

Автор(и)

  • Федор Федорович Дубровка Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского", Ukraine https://orcid.org/0000-0002-3485-6822
  • Дмитрий Алексеевич Василенко Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", Ukraine https://orcid.org/0000-0002-2114-6629

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347009040013

Анотація

Представлены результаты конструктивного синтеза планарного диполя и модифицированной антенны Вивальди с заданными значениями коэффициента отражения и коэффициента направленного действия в диапазоне частот 3,1–10,6 ГГц. Требуемые значения указанных коэффициентов достигнуты направленной модификацией профилей плечей дипольной антенны и щели антенны Вивальди. Синтез осуществлен тремя различными природными алгоритмами поиска глобального экстремума: генетическим алгоритмом, алгоритмом пчелиного роя и предложенным нами нейронно-генетическим алгоритмом, построенным на искусственных нейронных сетях и их инверсии генетическим алгоритмом. Результаты синтеза подтверждены экспериментальными исследованиями.

Посилання

Aiello G. R. Ultra–wideband wireless systems / G. R. Aiello, G. D. Rogerson // IEEE Microwave Magazine. — 2003. — Vol. 3. — p. 36–47.

Gibson P. J. The Vivaldi Aerial / P. J. Gibson // 9th European Microwave Conference. — Brighton, UK, 1979. — Р. 101–105.

Brown G. H. Experimentally determined radiation characteristics of conical and triangular antennas / G. H. Brown, O. M. Woodward // RCA Review. — 1952. — Vol. 13. — P. 425–452.

Kiminami K. Double–sided printed bow–tie antenna for UWB communications / K. Kiminami, A.Hirata, T. Shiozawa // Antennas and Wireless Propagation Letters. — 2004. — Vol. 3. — P. 152–153.

Eldek A. A. Microstrip–fed printed lotus antenna for wideband wireless communication systems / A. A. Eldek, A. Z. Elsherbeni, C. E. Smith // IEEE Antennas and Propagation Magazine. — 2004. — Vol. 46. — P. 164–173.

Johnson J. M. Genetic algorithms in engineering electromagnetics / J. M. Johnson, V. Rahmat–Samii // IEEE Antennas and Propagation Magazine. — 1997. — Vol. 39. — P. 7–21.

Eberhart R. C. Particle swarm optimization: developments, applications and resources / R. C. Eberhart, Y. Shi // Congress on Evolutionary Computation Seoul. — Korea, 2001. — P. 81–86.

Bandler J. W. Space mapping: the state of the art / J. W. Bandler, Q. S. Cheng, S. A. Dakroury, et al. // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. — 2004. — Vol. 52. — P. 337–361.

Bandler J. W. A space–mapping interpolating surrogate algorithm for highly optimized EM–based design of microwave devices / J. W. Bandler, D. M. Hailu, K. Madsen, et al. // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. — 2004. — Vol. 52. — P. 2593–2600.

Yildiz C. Very accurate and simple CAD models based on neural networks for coplanar waveguide synthesis / C. Yildiz, M. Turkmen // International Journal of RF and Microwave Computer–Aided Engineering. — 2005. — Vol. 15. — P. 218–224.

Vasylenko D. O. Contour optimization of a planar broadband dipole using genetic algorithms / D. O. Vasylenko, F. F. Dubrovka, P. Edenhofer // Int. Conf. on Antenna Theory and Techniques. — Sept. 2007. — P. 247–249.

Kennedy J. Particle swarm optimization / J. Kennedy, R. Eberhart / IEEE Int. Conf. on Neural Networks, Perth, Australia. — 1995. — P. 1942–1948.

Trelea I. C. The particle swarm optimization algorithm: convergence analysis and parameter selection / I. C. Trelea // Information Processing Letters. — 2003. — Vol. 85. — P. 317–325.

Haykin S. Neural Networks / S. Haykin. — A Comprehensive Foundation. NJ, USA : Prentice Hall, 1994.

Widrow B. Adaptive signal processing / B. Widrow, S. D. Stearns. — Englewood Cliffs, N. J. : Prentice–Hall, 1985.

Williams R. J. Inverting a connectionist network mapping by backpropagation of error / R. J. Williams // Proc. 8th Annu. Conf. Cognitive Science Society, Hillsdale, NJ, 1986, pp. 859–865.

Linden A. Inversion of multilayer nets / A. Linden, J. Kindermann, G. F. Math, et al. // Proc. Int. Joint Conf. Neural Networks, Washington, DC. — 1989. — P. 425–430.

Gill P. E. Wright Practical optimization / P. E. Gill, W. Murray, M. H. Wright. — San Diego : Academic Press, 1986.

Balanis C. A. Antenna theory analysis and design / C. A. Balanis. — New York : Harper & Row, 1982.

Ponchak G. E. Characteristics of Double Exponentially Tapered Slot Antenna (DETSA) Conformed in the Longitudinal Direction Around a Cylinder / G. E. Ponchak, J. L. Jordan, C. T. Chevalier, et al. // Antennas and Wireless Propagation Lett. — 2007. — Vol. 6. — P. 60–63.

Опубліковано

2009-04-01

Як цитувати

Дубровка, Ф. Ф., & Василенко, Д. А. (2009). Конструктивный синтез планарных антенн с помощью природных алгоритмов оптимизации. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 52(4), 3–22. https://doi.org/10.20535/S0021347009040013

Номер

Розділ

Оригінальні статті