Journals / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2020 / Cilt: 26 - Sayı: 5

New modeling of reconfigurable microstrip antenna using hybrid structure of simulation driven and knowledge based artificial neural networks

Simülasyona ve bilgi tabanlı yapay sinir ağlarına dayalı hibrid yapı kullanarak yeniden yapılandırılabilir mikroşerit anteni yeni modelenmesi

Pages
935–943
Publication Date
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Switch positions and geometricalparameters can be used for satisfying design targets between 1 GHz and6 GHz for the efficient antenna design.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Knowledge-based modeling has a critical role to embed existingknowledge to improve modeling performance.
📊
Key Findings & Data:The first phase generates initial knowledge which is used inknowledge-based modeling structure to obtain design parameters.Artificial neural network based multilayer perceptron can generatenecessary knowledge for a knowledge-based model after the trainingprocess.
💡
Conclusion & Impact:Switch positions and geometricalparameters can be used for satisfying design targets between 1 GHz and6 GHz for the efficient antenna design.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Knowledge-based modeling has a critical role to embed existingknowledge to improve modeling performance. Since reconfigurableantenna can provide more operational frequencies than the classicalantennas, a knowledge-based hybrid structure is used in this work toobtain efficient model and producing optimum new models for areconfigurable microstrip antenna. The hybrid structure consists of twophases. The first phase generates initial knowledge which is used inknowledge-based modeling structure to obtain design parameters.Artificial neural network based multilayer perceptron can generatenecessary knowledge for a knowledge-based model after the trainingprocess. Knowledge-based modeling improves the accuracy of the initialmodel to determine design parameters corresponding to the designtarget. Source difference, prior knowledge Input and prior knowledgeinput with difference can be applied to realize an efficient knowledgebased strategy. 3D-EM simulation generates the new model in terms ofthe design parameters of the proposed application. It has threeswitching states for operating, which are organized by two resistorcircuits representing ON/OFF states. Switch positions and geometricalparameters can be used for satisfying design targets between 1 GHz and6 GHz for the efficient antenna design.

Özet

Bilgi tabanlı modelleme, modelleme performansını geliştirmek için mevcut bilgiyi içine katmak için kritik bir role sahiptir. Yeniden yapılandırılabilir anten, klasik antenlerden daha fazla operasyonel frekans sağlayabildiğinden, bu çalışmada bilgi tabanlı bir hibrid yapı, verimli bir model elde etmek ve aynı zamanda yeniden yapılandırılabilir bir N-şekilli mikroşerit anten (RNSMA) için optimum yeni çözümler üretmek için kullanılmıştır. Hibrid yapı iki aşamadan oluşmaktadır. İlk aşama, tasarım parametrelerini elde etmek için bilgi tabanlı modelleme yapısında kullanılan başlangıç bilgisini üretmektedir. Yapay sinir ağı tabanlı çok katmanlı algılayıcı, eğitim sürecinden sonra bilgi tabanlı bir model için gerekli bilgiyi üretebilir. Bilgi tabanlı modelleme, tasarım hedefine karşılık gelen tasarım parametrelerini belirlemek için başlangıç modelinin doğruluğunu geliştirir. Verimli bilgi temelli bir stratejiyi gerçekleştirmek için Ön Bilgi Girişi (PKI), Kaynak Farkı (SD) ve Ön Bilgi Girişi ile Fark (PKID) uygulanabilir. 3B-EM simülasyonu, RNSMA'nın tasarım parametrelerine bağlı olarak yeni çözümü üretir. Önerilen anten, AÇIK/KAPALI durumlarını kullanarak iki direnç devresi tarafından kontrol edilen üç çalışma moduna sahiptir. Anahtar konumları ve geometrik parametreler verimli bir anten tasarımı için 1 GHz ve 6 GHz arasında tasarım hedeflerini karşılamak için kullanılabilir.

🔖

Cite This Article

AYDIN, Z., AOAD, A. (2022). New modeling of reconfigurable microstrip antenna using hybrid structure of simulation driven and knowledge based artificial neural networks. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 26 - Sayı: 5, 935–943. https://ajindex.com/articles/587403

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (14)

  1. Bernhard J. Reconfigurable Antennas, California, USA, Morgan & Claypool Publishers, 2007
  2. Li T, Zhai H, Wang X, Liang C. "Frequency-Reconfigurable bow-tie antenna for bluetooth, WiMAX, and WLAN applications". IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 14, 171-174, 2014
  3. Zhang B, Wang Y, Wang W, Tian Y. "On the downlink throughput capacity of hybrid wireless networks with MIMO". IEEE Accsess, 5, 26086-26091, 2017
  4. Christodoulou C, Tawk Y, Lane S, Erwin S. "Reconfigurable antennas for wireless and space applications". Proceedings of the IEEE, 100(7), 2250-2261, 2012
  5. Song T, Lee Y, Ga D, Choi J. "A polarization reconfigurable microstrip patch antenna using PIN diodes". 2012 IEEE Asia Pacific Microwave Conference Proceedings, Kaohsiung, Taiwan, 4-7 December 2012
  6. Ismail M, Rahim M, Majid H. "The investigation of PIN diode switch on reconfigurable antenna". 2011 IEEE International RF & Microwave Conference, Negeri Sembilan, Malaysia, 12-14 December 2011
  7. Khidre A, Lee K, Elsherbeni A. "Circular polarization reconfigurable wideband e-shaped patch antenna for wireless applications". IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 61(2), 960-964, 2013
  8. Chen R, Row J. "Single-fed microstrip patch antenna with switchable polarization". IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 56(4), 922-926, 2008
  9. Aoad A, Simsek M, Aydin Z. "Design of a reconfigurable 5- fingers shaped microstrip patch antenna by artificial neural networks". International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering, 4(10), 61-70, 2014
  10. Zhang Q, Gupta K. Neural Netwoks for RF and Microwave Design. Boston/London, UK, Artech House, 2000
  11. Zhang Q, Wang F. "Knowledge-Based neural models for microwave design". IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques, 45(12), 2333-2343 1997
  12. Watson P, Gupta K, Mahajan R. "Development of knowledge based artificial neural network models for microwave components". 1998 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, Baltimore, MD, USA, 7-12 June 1998
  13. Simsek M, Zhang Q, Kabir H, Sengor N. "The recent Developments in Knowledge Based Neural Modelling". ELSEVIER Procedia Computer Scince, 1(1), 1321-1330, 2010
  14. Chen Y, Taian Y, Qiang Z, Xu L. "Optimisation of reflection coefficient of microstrip antennas based on KBNN exploiting model". IET Microwaves, Antennas & Propagation, 12(4), 602-606, 2018.