YAPAY SİNİR AĞLARI KULLANARAK UHF BANDINDA ÇALIŞAN C ŞEKİLLİ KOMPAKT MİKROŞERİT ANTENLERİN REZONANS FREKANSININ BELİRLENMESİ Ahmet Kayabaşı , Ali Akdağlı * , Mustafa Berkan Biçer * , Abdurrahim Toktaş * Selçuk Üniversitesi Silifke-Taşucu MYO, Elektronik Teknoloji Programı Mersin, ahmetkayabasi@selcuk.edu.tr * Mersin Üniversitesi Elektrik- Elektronik Mühendisliği Bölümü Mersin akdagli@mersin.edu.tr, mbbicer@mersin.edu.tr, atoktas@mersin.edu.tr Özet: C şekilli kompakt mikroşerit anten lerin (CKMA) rezonans frekansı , yapay sinir ağlarına (YSA) dayanan bir yöntem ile hesaplanmıştı r. UHF bandında çalışan, fiziksel ve elektriksel parametreleri farklı 144 adet CKMA’nın simülasyonu FDTD (Finite Difference Time Domain) yöntemini kullanan XFDTD elek tromanyetik simülasyon programı ile yapılarak her bir anten için f r rezonans frekansı değerleri elde edilmiştir. Simülasyon verileri, CKMA’ların rezonans frekansını belirleme k amacıyla YSA yapılarından çok k atmanlı algılayıcıların (ÇKA) eğitilmesinde ve test edilmesinde kullanılmıştır. Sunulan çalışmada, 144 anteni n 129’u ÇKA ağının eğitimi, 15 anten ise test için kullanılmıştır. ÇKA ile belirlenen ortalama yüzde hata değerleri eğitim verileri için %0.95 iken test verileri için %0.98 olarak elde edilmiştir. Bu sonuçlar ÇKA’ya dayanan YSA’nın , CKMA’ların rezonans frekansının belirlenmesinde başarılı bir şekilde kullanılabileceğini göstermektedir. 1. Giriş Mikroşerit antenler (MA), çeşitli avantajlarından dolayı modülatörler, değişken zayıflatıcılar, anahtarlar, osilatörler, kuvvetlendiriciler, karıştırıcılar, faz kaydırıcılar gibi yarı iletken mikrodalga devre elemanlarıyla aynı dielektrik katmanı paylaşabilirler ve böylece taşınabilir cihazların boyutlarını büyütmeden entegre devre yapılar a uyum sağlayabilirler. MA için literatürde sunulan çalışmaların çoğu dikdörtgen, üçgen ve daire geometrileri üzerinde yoğunlaşmıştır [1]-[3] . Özellikle kişisel iletişim sistemleri (PCS), mobil uydu iletişimi (MSC), kablosuz yerel ağlar (WLAN) ve diğer birçok küçültülmüş (minyatürize) iletişim sistemleri küçük boyutlu antenlere ihtiyaç duymaktadır. UHF bandında, bilinen MA’ların boyutları nispeten büyüktür. Bundan dolayı bilinen MA konfigürasyonları bu frekanslar için modifiye edilmelidir. Bu amaçla kom pakt MA’lar (KMA) önerilmiştir [4]-[10]. KMA’lar, bilinen geometrilere sahip MA’ların iletken kısmında modifikasyon yapmak suretiyle (H, C ve E vb. şeklinde) meydana gelmektedir. C şekilli KMA (CKMA), boyutu dikdörtgen MA’nın boyutunun yaklaşık yarısı kadar olduğu için tercih edilebilir. Bilinen geometrik şekil lere sahip MA’ların, transmisyon hattı modeli ve boşluk (cavity) m odeli gibi teorik yöntemler ile analitik çözümü mümkündür. Buna karşın, KMA’ların şekillerinin düzgün olmamasından dolayı buna benzer yöntemlerle analizi mümkün değildir. Genellikle, KMA’ların analizinde FDTD (Finite Difference Time Domain) ve moment metodu gibi nümerik hesaplama yöntemleriyle çalışan elektromanyetik simülasyon programları kullanılmaktadır. MA’lar dar band genişliğine sahip olduğu ve sadece rezonans frekansı civarında çalıştığı için rezonans frekansının belirlenmesi büyük bir önem kazanmaktadır. MA’ların rezonans frekansının hesaplanması, kenarlardaki saçaklanmalardan dolayı kompleks bir problemdir. Literatürde değişik konfigürasyonlara sahip KMA’ların rezonans frekanslarının belirlenmesinde farklı doğruluk ve basitliğe sahip birkaç meto t sunulmuştur [4]-[9] . MA’ların elektronik iletişim pazarında kullanımının artması, performans analizinin yapılmasında daha basit metotların kullanılmasını teşvik etmiştir. Bundan dolayı, tasarımcılar çok fazla bilgi ve zaman gerektirmeyen basit yaklaşımlar istemektedirler. Bu çalışmada, CKMA’ların rezonans frekansının belirlenmesinde yapay sinir ağlarına (YSA) dayanan bir yöntem önerilmiştir. YSA’lar, probleme özel basit yapıları, öğrenme ve genelleme yapabilme kabiliyetleri, hızlı hesaplama, lineer olmayan farklı problemlere kolay çözümler sunabilmelerinden dolayı birçok mühendislik probleminin çözümünün yanı sıra, son yıllarda birçok mikrodalga ve elektromanyetik problemlerin çözümünde de sıkça kullanılmaktadır [10]-[12]. ANTEN SøSTEMLERø (AS) V. URSI-Türkiye Bilimsel Kongresi, Orta Do÷u Teknik Üniversitesi - Kuzey Kﾕbrﾕs Kampusu, 25 - 27 A÷ustos 2010 120