Theses supervised by Prof. Dr. Filiz Güneş
14 theses · Yıldız Technical University
Geniş çalışma bölgeli transistörlerin tek bir çok katmanlı algılayıcı ile modellenmesi
Bu çalışma kapsamında yapay sinir ağları kullanılarak çok geniş bir DC besleme aralığına sahip bir mikrodalga transistorunun kara kutu modeli yapılarak transistöre ait saçılma parametrelerinin tahminin yapılması hedeflenmiştir. Bu amaca yönelik BFP181 transistörüne ait üretici firmanın sağladığı ölçülmüş saçılma parametreleri kullanılmıştır. Kara kutu modelinin tahmin performansının artırılması amacı ile geniş aralığa ait DC besleme değerlerini eğitim ve test aşamalarında birçok alt bölgelere ayırarak artırmayı başardık. Ayrıca yapının hız ve verimlilik analizi için birçok farklı gizli katman nöron ve iki farklı eğitim algoritması olan Levenberg Marquardt ve Bayesian regression yöntemleri ile bir inceleme yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar ışığında önerilen yöntem ile çok geniş bir DC besleme aralığına sahip bir mikrodalga transistorunun, geri beslemeli yapay sinir ağları ile modellenmesinin başarılabileceği görülmüştür.
Geniş çalışma bölgeli bir mikrodalga transistörünün destek vektör regresyon makinesi ile modellenmesi
Makine öğrenme uygulamaları son yıllarda yoğun olarak çalışılmakta olan bir araştırma konusudur. Yapılan çalışmalar istatistiksel öğrenme teorisine dayanan Destek Vektör Makineleri (DVM) gibi güçlü sınıflandırma algoritmalarının geliştirilmesini ve oldukça farklı alanlarda başarı ile kullanımını mümkün kılmıştır ve Destek Vektör Makineleri'nin nin birçok uygulamada klasik sınıflandırma algoritmalarına göre daha gürbüz bir algoritma olduğu gösterilmiştir. Bu tez çalışmasının amacı DVM' nin mikrodalga teori ve tekniğine uygulamak ve bu amaç doğrultusunda geniş çalışma bölgeli bir mikrodalga transistörünün analizini DVRM ile gerçekleştirmektir. Mikrodalga transistörünün analizinde DVM' nin regresyon yapabilme yeteneğinden ve seyreklik özelliğinden yararlanılmıştır. Modelin regresyonu için, makinemiz eğitim ve test işlemlerine tabi tutularak yüksek doğruluk oranlarına sahip modeller elde edilmiştir.
Realization of ultrawideband linear microwave low noise amplifier
During the last decade, stimulated by unprecedented growth in the wireless communication application, outstanding progress has been made in the development of low-cost solutions for front-end RF and microwave systems. This growing demand has further forced microwave amplifiers to widen their bandwidth. Widening bandwidth has become a pressing issue for microwave circuit designers. Today, broadband and ultra-wideband amplifiers are one of most researched topics of microwave engineering.In this study, I aimed to design an ultra-wideband low noise amplifier utilizing in-hand technology. I had to take in to consideration to what I could reach, and that, inevitably, had a huge impact on my design and realization process. In the paper I firstly focused on theoretical background of microwave amplifier design. Then, I had demonstrated that PSO can be successfully employed for a design of matching circuit for ultra-wideband applications. In this work I had extensively utilized PSO code developed by Asst. Prof. Dr. Salih DEMİREL and Prof. Dr. Filiz GÜNEŞ.
Design of an ultrawide band microstrip amplifier using 3D Sonnet based SVRM with particle swarm optimization
In today?s world, microwave technology has an important place for communication and military systems. With this growing importance, it is needed expeditious, high-accurate, feasible design systems. Therefore, 3D computer aided design has a significant role. Nowadays, 3D EM simulation programs are too thrived and it could give high-accurate results which are close to practical experiments. Although 3D simulations are so accurate; there is significant disadvantage like slowness. In order to solve this problem, one of the important methods is learning machines. Nonlinear learning machines are widely employed as the fast and flexible machines in the generalization of the highly nonlinear input-output discrete mapping relations in the microwave modeling. In this study, Support Vector Regression machine is used to model microstrip transmission line. Coarse and fine model of microstrip line is obtained. The SVRM model of microstrip line is high-accuracy like 3D EM simulation programs and fast like empirical formulations.Microwave low noise amplifiers are used front-end element for receiver systems. Besides, an ultra wide-band(UWB) amplifier is useful for systems because of capability of multi-band operation. A robust and efficient design optimization of a microstrip amplifier is carried out so that geometry of all the microstrip lines W,L,T,?r,H,tan? where W,L,T and ?r,H,tan? are the subvectors including widths, lengths and thicknesses of the microstrips and relative dielectric constant, height and loss of the selected substrate, respectively, can be obtained from the output to be used as the input and output matching elements of a transistor subject to its potential performance. In the optimization procedure, the Electromagnetic (EM) - based Support Vector Regression Machine (SVRM) is employed to build the mapping relations between the characteristic impedance (Z0 )/the effective relative dielectric constant (?eff) of the equivalent transmission lines and the microstriplines W,L,T,?r,H as fast as a coarse model at the same time as accurate as a fine model. In the work, quasi-TEM microstripline synthesis formulas are used as a coarse database and the full-wave EM Simulator, Sonnet provides the fine Database. The source and load {ZS(?), ZL(?)} termination couple corresponding to the compatible (Noise F(?), Input VSWR Vi(?), Gain GT(?),Bandwidth B) quadrates are utilized as the feasible design target resulted from the performance characterization of the selected high technology transistor subject to the Darlington theorem. Furthermore Particle swarm intelligence is successfully implemented as a comparatively simple and efficient algorithm in the optimization process of the input and output matching circuits. Finally typical design of a single transistor, microstrip, Ultra - Wideband (UWB) amplifier is presented as a worked example with the maximum gain, simultaneously ensuring the available minimum noise and a permitted small constant mismatching at each operation frequency, that corresponds to the (Fmin(?), Vireq, GTmax(?), B) quadrate.Furthermore, performance of the resulted amplifier with the determined microstrip lines within the technological limitations is verified with Microwave Office AWRDE simulation program. Besides, the designed amplifier is fabricated and measured. Then, all of the results are compared each other.
Mikroşerit yansıtıcı dizi antenler
Baskılı devre teknolojisi ile bir dielektrik tabaka üzerinde oluşturulan yansıtıcı dizi (YD) antenleri, bir parabolik yansıtıcı ile bir düzlemsel faz dizi antenin üstünlüklerinin birleştirildiği özel anten yapılarıdır [1-6].Bu tür antenler, parabolik yansıtıcılarda olduğu gibi, temel bir besleme ve yansıtma yüzeyi kullanırken; aynı zamanda faz dizileri gibi, bir düzlem üzerine yerleştirilmiş çok sayıda mikroşerit yama ya da açıklık yüzey elemanlarından oluşmaktadır. Her bir anten elemanı gelen dalgaya, reaktif bir yüzey gibi davranıp, uygun bir faz kaydırması ile tam yansıtarak, ışımanın talep edilen bir (?0,?0) doğrultusunda maksimum olmasını sağlarlar. Bu şekilde faz dağılımı işleminin çok sayıda eleman ile gerçekleştirilmesi sonucu, YD anten huzme paterni şekillendirme ve tarama işlevlerinde geniş bir esnekliğe sahiptir. Bir diğer önemli husus da, parabolik yansıtıcı antenler eğri yüzeyleri nedeniyle özellikle milimetrik dalga frekanslarında ?pürüzsüz? imal edilmeleri zor, hantal yapılardır. Ayrıca, geniş açıda huzme tarama yeteneğinden de yoksundurlar. Düzlemsel aktif faz dizilerinde ise, elektronik huzme tarama sistemleri çok sayıda kuvvetlendirici ve faz kaydırma modülü içermesi nedeniyle son derece karmaşıktır ve maliyeti de yüksektir. Oysa YD antenlerinde, ?huzme şekillendirme olanakları?, birim eleman geometrisi ve dizilimi optimizasyonu ile düşük bir maliyet ile elde edilebilir.Bir YD tasarımında temel olarak iki ana problem vardır: Huzme şekillendirme ve band genişliği. Birbirine karşıt olabilen bu iki tasarım talebini karşılayabilmek için elimizdeki temel araç birim hücre tasarımıdır ve mikroşerit YD lerde birkaç serbestlik derecesine sahip karmaşık, modern yama konfigürasyonlarının kullanılmasına ihtiyaç vardır. Aynı zamanda birim hücre optimum parametreleri ve kalibrasyon karakteristiği tayini, ?doğru? ve ?hızlı? bir ?Birim Hücre Modeli?nin oluşturulmasını gerektirir. Optimum faz karakteristiğinde amaçlanan, en az 3600 lik değişim aralığı ve eleman geometrisi parametrelerine göre gradyantının küçük olmasıdır. Böylece anten yapısının üretim hatalarına göre duyarlılığı azaltılacak ve çalışma bandı genişletilecektir. Birim hücre optimum parametreleri ve kalibrasyon karakteristiği, eleman fazının rezonans frekansı cıvarında geometri ve dielektrik tabaka parametrelerinin fonksiyon yaklaşıklığını oluşturan yapay zeka modeli kullanılarak optimizasyon ile elde edilir ve daha sonra dizi tasarımında yapılır. Burada, model eğitim ve test verisi, kanonik bir yaklaşım olan, sonsuz adet özdeş elemandan oluşan periyodik ?sonsuz dizi? yaklaşımı ile elde edilir [3-12]. Sonsuz dizi yaklaşımı yan duvarları mükemmel magnetik, tabanları mükemmel elektrik olan eşdeğer ?Matematiksel dalga kılavuzu? simulatörünü birim hücre ile sonlandırarak ve dikey polarize edilmiş TEM dalga düşürülmesi durumunda ticari HFSS veya CST paket programları ile analiz edilerek uygulanır ve bu TE ya da TM dalgaları için de 400 ye kadar iyi bir yaklaşıklık sayılabilir [6].Bu tazin temel hedefi, anten teknolojisinde bir devrim sayılabilecek mikroşerit yama YD anteni ülkemizdeki anten mühendisliği dünyasına tanıtmak, tasarımı ve analizlerini modern bilgisayar modelleme ve optimizasyon teknikleri ile analiz etmektir. Sonuç olarak, tesbit edilen belli bir konfigürasyonun mikroşerit yama yansıtıcı dizisi için ön tasarım çalışmaları yapılacaktır. Daha sonra, tasarlanan dizi antenlerin ?3-boyutlu Tam Dalga Elektromanyetik? simulatörü ile benzetimi yapılarak ışıma paternleri hesaplanacak ve analiz edilecektir.Anahtar Kelimeler: Elektromanyetik Dalga Saçılması, Yansıtıcı Dizi Tasarımı, MikroĢerit Yama Anten, IĢıma Paterni ġekillendirme, Huzme Tarama, Optimizasyon, Yapay Sinir Ağları.
Honey bee mating algorithm applied to design low noise microstrip amplifier
In recent years, evolutionary and meta-heuristic algorithms have been extensively used as search and optimization tools in various problem domains, including science, commerce, and engineering. Ease of use, broad applicability and global perspective may be considered as the primary reason for their success. The honey-bee mating process has been considered as a typical swarm-based approach to optimization, in which the search algorithm is inspired by the process of honey-bee mating in real life. In this work, the honey-bee mating (HBMO) algorithm is presented [1] as a new meta-heuristic optimization tool to determine design target space for a microwave amplifier subject to the potential performance of the employed transistor and design of the matching circuit for a wide-band(or ultra wide-band) Front End Low Noise Amplifier.Key words: Honey Bee Mating, Low Noise Amplifier, Microstrip, Optimization, Feasible Design Space
Oldukça geniş bantlı yönsüz mikroşerit dipol anten tasarımı analizi ve gerçeklemesi
Antenler kullanım alanına bağlı olarak ihtiyaç duyulan belirli özellikleri sağlamalıdır. Bu özellikler bütün antenlere uygulanabilmesi amacıyla performans parametreleri olarak tanımlanmıştır. Bilimsel literatürde gerçekleştirilen tasarım çalışmalarında bu performans parametrelerinden üç tanesi yaygın olarak vurgulanmaktadır. Bunlar empedans uyumluluğu, ışıma paterni ve ışıma verimliliğidir. Bu üç parametre üzerinde sıklıkla durulmasına rağmen bazı çalışmalarda antenin tasarlandığı frekans aralığında bu parametrelerden sadece birinin genel kabul görmüş değer aralığında olması yeterli gibi gösterilmektedir. Ancak belirli bir frekans aralığı için tasarlanan bir antenin bu frekans aralığında çalıştığının söylenebilmesi için yukarıda belirttiğimiz üç temel parametre için istenilen performansı sağlaması gerekmektedir. Bu duruma başarılı anten çalışma performans kesişimi adını veriyoruz. Anten empedans uyumluluğu anten performans parametreleri içerisinde ilk akla gelen ve antenin çalışırlığının kabulünde ilk ölçülen performans parametresidir. Ancak antenin ışıma diyagramının şeklini antenin tasarlanmak istendiği frekans aralığında koruması ve bu aralıkta verimliliğinin kabul edilebilir seviyede olması da gerekmektedir. Anten ışıma paterninin geniş frekans aralıklarında frekans bandı boyunca şeklinin korunması güçleşmektedir. Çünkü anten üzerinde yürüyen akım geniş frekans aralıklarının alt ve üst sınırları arasında farklı modlarda yayılmaktadır. Bu durum ışıma diyagramında şekil bozukluklarına sebebiyet verebilmektedir. İstenilen ışıma patern xiv şeklinin tüm frekans bandı boyunca korunabilmesi için anten boyutlarının görülen tüm akım modlarını ışıma patern şeklini destekleyeceği şekilde seçilmesi gerekmektedir. Anten ışıma patern bozukluklarının ikinci bir nedeni ise özellikle dengesiz yapıya sahip olan anten tiplerinden biri olan tekel anten yapılarında karşımıza çıkan ortak mod akımlarının girişim yapan istenmeyen ışımasıdır. Bu sorunun giderilmesi için de anten geometrisinin dengeli yapıda seçilmesi ve dengesiz bir iletim hattı olan koaksiyel kablo ile dengeli anten yapısı arasında geçiş sağlayacak ara elemanlar kullanılmalıdır. Gerçekleştirdiğim bu tez çalımasında UWB frekans bandında çalışan düzlemsel yönsüz anten tasarımı, başarılı anten çalışma performans kesişimini sağlama hedefiyle gerçekleştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Anten, UWB anten, düzlemsel anten, yönsüz anten, ortak mod akımları.
Gsm el değiştirmenin yapay sinir ağlarıyla modellenmesi
Kablosuz haberleşme sistemlerinde haberleşmenin kesintisiz olarak devam etmesini sağlayanen önemli prosedür el değiştirmedir. Bir mobil istasyonun hizmet alınan bazdan veyafrekanstan başka bir baz veya frekansa transferine el değiştirme denir. El değiştirmealgoritmaları bu işlemi en iyi şekilde yapabilmek için tasarlanmaktadırlar. El değiştirmeninkarmaşıklığı sebebiyle bu algoritmalarda çok çeşitli ve özellikli olmaktadırlar. Yapay sinirağları kullanarak bir çok girdiye sahip el değiştirme algoritmalarının performansı arttırılabilir.Bu çalışma el değiştirmenin temellerini, kullanılan algoritmaları, propogasyon modellerinintemellerini incelemekte ve yapay sinir ağlarıyla temel bir algoritma modeli sunmaktadır.Anahtar Kelimeler: El değiştirme, El değiştirme algoritmaları, propogasyon modelleri, hücremodelleri, yol kaybı, gölge sönümleme, yapay sinir ağları.
Mikroşerit hat süreksizliklerinin devre temelli yapay sinir ağı modeli
Bu çalışmada, mikroşerit iletim hat süreksizliklerinin eşdeğer devre temelli yapay sinir ağıkara kutu modelinin oluşturulması amaçlanmıştır.Öncelikli olarak mikroşerit iletim hatlarında en çok karşılaşılan beş süreksizlik türü üzerindedurulmuştur. İncelenen mikroşerit iletim hat süreksizlikleri; açık devre, boşluk, basamak, T-jonksiyonu ve büküm süreksizlikleridir. Çalışmada süreksizlikler, eşdeğer devre elemanları ilemodellenmiş, analitik formüller ile elde edilmiş eşdeğer devre parametre değerleri ile yapaysinir ağının eğitilmesi sonucu elde edilen eşdeğer devre parametre değerleri karşılaştırılmıştır.Çalışmadaki amaç, yapay sinir ağlarının öğrenme yeteneğinden hareketle ağın eğitilmesi vesonuç olarak; kullanılan malzemenin elektriksel özellikleri, iletim hattı süreksizlikleri ilebirlikte geometrisine karşılık, süreksizliğe eşdeğer devre elemanları ve hat parametreleriçıktılarını veren bir kara-kutu modeli elde etmektir. Ele alınan malzemeler mikrodalgateknolojisinde çok yaygın olarak kullanılan iki anizotropik materyal PTFE/ microfiber cam,RT/ Duroid 6006 ve iki izotropik materyal Alumina, Galyum-arsenittir.Yapay sinir ağı, giriş çıkış bağıntıları ile oluşturulan ?otomatik veri? programı çıktıları ileeğitilmiş ve test edilmiştir. Bu yolla açık devre, boşluk, basamak, T-jonksiyonu ve bükümsüreksizliklerinin eşdeğer devre yapay sinir ağı (ED-YSA) modelleri oluşturulmuş,performansları karşılaştırmalı olarak ortaya konmuş ve süreksizlik etkileri de grafikleri ilebirlikte verilmiştir.Anahtar kelimeler: Mikroşerit Hat, Süreksizlik, Yapay Sinir Ağı.JÜRİ:1. Prof. Dr. Filiz GÜNEŞ (Danışman) Kabul Tarihi: 28.09.20062. Doç. Dr. Sedef KENT Sayfa Sayısı: 1053. Y. Doç. Dr. Hamid TORPİ
Yenilikçi bir arama kurtarma sisteminde veri iletişimi için algoritma geliştirme ortamı
Marmara Bölgesi'nde yakın gelecekte beklenen depreme hazırlık çalışmaları kapsamında göçük altında kalacak kişilerin en kısa sürede kurtarılması için gerekli arama kurtarma sistemlerinin geliştirilmesi hedeflenmektedir. Bu amaçla giyilebilir alıcı-vericiler üzerinde çalışılmaktadır. Uygun frekansta elektromanyetik ışınım yayan alıcı-vericiler, bu ışınımın enkazdan geçebilme özelliği sayesinde enkaz içerisinde kolayca tespit edilebilirler. Bu sayede, enkaz altında kalanların yerlerinin çok yüksek başarımla tespit edilebilmesi mümkün olacaktır. Böyle bir sistem, yer tespitinin ötesinde göçük altında kalanların kimliklerinin tespit edilmesini de sağlayabilir. Ancak bu, enkaz gibi belirsiz ve zorlu bir ortamda hatasız veri transferini gerektirmektedir. Bu tezde alıcı-verici temelli bir arama kurtarma sisteminin enkaz ortamında veri transferi için ihtiyaç duyacağı veri düzeltme yöntemlerinin geliştirilmesine yönelik bir algoritma geliştirme ortamı üretilmiş ve veri düzeltme algoritmaları incelenerek bir yöntem önerisi geliştirilmiştir. Son yıllarda kablosuz veri transferi konusunda önemli gelişmeler gerçekleşmiştir. Ancak bunlar uygulamaların ihtiyaçları gereği genelllikle açık hava gibi homojen veya şehir-içi ve bina-içi gibi yarı-homojen ortamlarda veri transferine yönelik çalışmalardır. Burada söz konusu ortam ise enkaz gibi homojen olmayan ve kayıplı bir ortamdır. Bu nedenle özgün yöntemlerin geliştirilmesini gerektirmektedir. Tez çalışması iki kısımdan oluşmaktadır. Bunlardan biri donanım geliştirme diğeri ise yazılım ve yöntem geliştirme çalışmalarını kapsar. Donanım kısmı, biri alıcı diğeri verici olmak üzere iki bölümden oluşmaktadır. Yazılım kısmı her iki donanımla ilişkili yazılım ve yöntem geliştirme çalışmalarını kapsamaktadır. Donanımsal olarak her iki bölüme ait anten ve RF devreler geliştirilmiş ve geliştirme devreleri aracılığıyla denetleyicilerin sisteme entegre edilmesi sağlanmıştır. Yazılımsal olarak ise, denetleyiciler için gömülü kod ve alıcı kısımda elde edilen verinin matlab programında yorumlanmasını sağlayan matlab kodları yazılmıştır. Çalışmada enkaz ortamı uygulama alanı olarak düşünülmüş olup, bu ortamda verinin alındıktan sonraki durumu araştırılmıştır. Verinin en az hasara uğrayarak alınmasını sağlamak için varolan metodların dışında geliştirilen bir yöntem kullanılmıştır. Bu metodda, gönderilecek veri paketindeki her bir bit için uygulamanın izin verdiği kadar uzun süreli gönderim gerçekleştirilmiş ve gönderilecek her verinin ardından veri bitleri arasında karışma olmaması amacıyla yeterli süre bekleme yapılmıştır. Özetle, verinin darbe boşluk oranı azaltılarak verinin enkazdaki olası yansımalardan asgari düzeyde etkilenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada ayrıca hali-hazırda kullanılan bazı veri düzeltme protokolleri ve veri transferinde karşılaşılan zorluklarla ilgili genel bilgi verilmiştir Anahtar Kelimeler: Arama kurtarma, veri düzeltme, RF, enkaz.
Lineer anten dizilerinde genetik algoritma kullanarak ışıma paterni sentezi
Bu çalışmanın amacı lineer anten dizilerinde genetik algoritma kullanarak istenen özelliklere sahip ışıma paterninin, antenlerin akım genlik katsayılarının ve birbirleri arasındaki mesafelerinin hesaplanmasıyla elde edilmesidir. Ayrıca minimum yan kulakçık seviyesi ve istenen noktalarda sıfırlar oluşturulması amaçlanmaktadır. Anahtar kelimeler: Lineer anten dizileri, genetik algoritma, yan kulakçık seviyelerinin bastırılması, sıfırlar oluşturma.
Yapay sinir ağları ile Smith abağı modeli
Mikrodalga mühendisliğinde, pek çok farklı devrenin teşekkülünde kullanılan iletim hattı - örneğin bir kuvvetlendiricide giriş, ara veya çıkış uydurma devreleri, çeyrek dalga transformatörü gibi - ?birim eleman? olarak adlandırılabilir. Birim elemanın en büyük özelliği sonlandırma empedansına, elektriksel uzunluğuna, çalışma frekans bandına ve fiziksel özelliklerine bağlı empedans transformasyonu gerçeklemesidir. Bu çalışmada, ÇKA ve RTF yapay sinir ağlarının evrensel yaklaştırma ve bire-bir haritalama özelliklerini kullanılarak, uzunluğu ?, karakteristik empedansı Z0 ve dağılmış parametreli devre tasarımının birim elemanı olan iletim hattının verilen çalışma bandı içerisinde analiz ve sentezini gerçekleme öncelikle amaçlanmıştır. Bu amaca yönelik olarak, dağılmış parametreli mikrodalga devrelerinin analiz ve sentezinde kullanılmak üzere birim elemanın YSA eşdeğer kara-kutu modelleri iki yönlü olarak tasarlanmıştır: (i) Problemin ileri yöndeki tanımı için YSA analiz kara ? kutu modeli (ii) Problemin ters yöndeki tanımı için YSA sentez kara ? kutu modeli. Mikrodalga devrelerin analiz ve tasarımında manüel çözümler genellikle sıkıcı ve hata meyillidir. Smith abağı bu problemin giderilmesinde çok yararlı bir grafiksel araçtır. Duran dalga oluşumu, tek ve çift-yan hat uydurma ve empedans transformasyonu Smith abağından elde edilebilir. Smith abağı değerli ve pek çok faydalı veriyi içermesine rağmen, abak üzerindeki yanlış gözlemler hatalı ve tatmin etmeyen sonuçlara ulaştırabilir. Bu çalışmadaki temel amaç, Smith abağının bir YSA modelinin çıkarılmasıdır. Bu modelle dağılmış parametreli devre analizi ve sentezi iki modülün oluşturduğu YSA ile elde edilmektedir. Bu modelde, kartezyen Z-düzlemi ve polar ?- düzlemi arasındaki bilineer dönüşüm eğitme verisinin elde edilmesini sağlamıştır. Eğitme için dört katmanlı ileri beslemeli ÇKA kullanılmıştır. Ağın giriş parametrelerini, kayıpsız iletim hattının fiziksel uzunluğu, karakteristik empedansı ve çalışma frekansı oluşturmaktadır. Çıkış parametreleri ise, çıkış yansıma katsayısı, çıkış empedansı, tekyan ve çift-yan hat uydurma özellikleri, gerilim duran dalga bilgisidir. Ayrıca YSA Smith abağı modeli kullanılarak çıkış parametrelerinin giriş parametrelerine göre duyarlık analizi nümerik yolla yapılmıştır. Sonuçta, geliştirilen tüm YSA modellerin hedef değerlere yeterli ve yüksek doğrululukla yakınlaştığı tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Dağılmış parametreli devre analizi ve sentezi, Smith abağı, Tek ve çift-yan hat empedans uydurma, Yapay sinir ağları, Duyarlık analizi, Kara-kutu modeli, Birim eleman, YSA Smith abağı modeli.
Performans (F,Vİ,GT) üçlüleri kullanılarak geniş bandlı mikrodalga kuvvetlendirici tasarımı
ÖZET Bu çalışmada, mikrodalga kuvvetlendiricisi 'Sistem Teorisi' yaklaşımı ile ele alınmıştır. Bu bağlamda, bir mikrodalga kuvvetlendiricisi performans üçlüsü fonksiyonları F{(a),Vi{co),GT{co) ile belirlenen bir iki-kapılı olarak modellenmiştir. Burada F(û)),Vi(p)),GT(a)) sırası ile Gürültü Faktörü, Giriş VSWR ve Transduser Güç Kazanç fonksiyonlarıdır. Bir mikrodalga kuvvetlendiricisi sisteminde performans F{a)),Vi(û3),GT(<(o) üçlüsü, temel olarak aktif elemanlar tarafından tayin edilir; bu nedenle bu çalışmada tranzistör için performans karakterizasyonu kullanılmıştır. Optimizasyon değişkeni, vektör elemanları uydurma devrelerindeki transmisyon hat parçalannın fiziksel uzunlukları k ve karakteristik empedanslan Z0i'dir (i=l..., N). Optimizasyon değişken vektörü tayin işlemi iki yaklaşım ile yapılmıştır: i) İlk yaklaşımda, optimizasyon vektörü, performans F(a>l ),Vt (o)i ),GT (o,) fonksiyonları verilen bir i=l..., N'ye kadar frekans bandı boyunca, referans F r^(û}i),Vir^f(eoi),GTr^(û)i) değerlerine yaklaştıran bir proses sonucu tayin edilmektedir; ii) İkinci yaklaşımda, performans F \^(col),Viref{G)^,GTre[{coi) üçlüsünü gerçekleyen ZSre/(, ) fonksiyonları ile karakterize edilmiş ve bu üç performans ölçüsü fonksiyonu GT{co) temelinde ilişkilendirilmiştir; iii) Referans fonksiyonları, optimizasyon elemanlarının pratik değerleri domeninde gerçekleştirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Optimizasyon, performans, eğim izleme, genetik ix
Yapay sinir ağları ile mikrodalga transistörünün indirgenmiş veri ile modellenmesi
Elektronikle ilgili sistemlerin gelişip, üstün seviyeye gelmesi yarı iletken temelli transistörlerin bulunmasından sonra olmuştur. Elektronikte transitörün önemi kadar, transistörlerde de işaret-gürültü parametreleri o kadar önemlidir. Bu parametrelerin uygun maliyetli elde edilmesi adına bu tez gürültü ve işaret parametrelerinin kara kutu modellemesi ile yapılan çalışmasını içermektedir. Yapmış olduğumuz çalışma VMMK-1218, VMMK-1225, ATF-551M4, ATF-35143, ATF-55143 transistörlerinde denenmiş tezde VMMK-1225, ATF-551M4 üzerinde yapılan çalışmalar gösterilmiştir. Gerçekleştirilen çalışmalar şu şekilde özetlenebilir: (i.i) Bir mikrodalga transistörün gürültü davranışları tek kutuplamalı eğitim modeli ve test verisi ile modellenmiştir. (ii.i) Bir mikrodalga transistörün işaret davranışları iki kutuplamalı eğitim modeli ve test verisi ile modellenerek interpolasyon ve ekstrapolasyon uygulamaları yapılmıştır. (ii.ii) Bir mikrodalga transistörün işaret davranışları tek kutuplamalı eğitim modeli ve test verisi ile modellenmiştir. (ii.iii) Bir mikrodalga transistörün işaret davranışları diğer modeler ile karşılaştırılmalı eğitim modeli ve test verisi ile modellenmiştir. VMMK-1225 mikrodalga transistoründe Vds= 1,5; 2; 3; 4V da Ids= 5; 10; 15; 20mA için N-parametereleri 2-18 GHz, S-parametreleri 2-45 GHz frekans aralığında üretici verilerine dayanarak kara kutu modellemesi yapılmıştır. ATF-551M4 mikrodalga transistoründe ise Vds= 2; 2,7; 3V da Ids= 10; 15; 20mA için N ve S-parametereleri 2-18 GHz frekans aralığında üretici verilerine dayanarak kara kutu modellemesi yapılmıştır. Sonuçlanan modeller doğruluğu açısından birbiri ile karşılaştırıldı ve aralarında yaklaşık benzer hatalar görüldü. Bu karşılaştırmalar kartezyen düzlem, polar düzlem ve smith abağı ile çizilerek gösterildi. Tezin bölüm 4.4.3. de diğer modeler ile karşılaştırılmalı eğitim ve test verileri başlığı altındaki bölümde MLP, RB, RBE ve GRNN için VMMK-1225 mikrodalga transistoründe Vds= 1,5; 4V eğitim verisi, Vds= 3V test verisi olarak kullanılarak, herbir sinir ağı için ayrı bir yapı kurulmuş ve çıkan sonuçlar tek bir grafikte gösterilmiştir. Gerek eğitim-test performansları(çizelge 4.15, çizelge 4.16) olsun, gerek grafikler (şekil 4.53-60) olsun kullandığımız sinir ağının başarısı göstermektedir. Özellikle, modelleme tekniği başarısı şekil 4.6 ve şekil 4.17 te görüldüğü gibi ani değişimler GRNN tarafından yakalanmıştır. Ek olarak karşılaştırmalı modeller arasındaki başarısı için şekil 4.54 e göz atılabilir. Optimum kaynak yansıma açısı değişimleri inceleyerekte araştırılabilir. Anahtar Kelimeler: Gürültü Parametreleri, Saçılma parametreleri, Karşılıklı iki kapılı devre, Optimum Gürültü Yansıma Katsayısı, Yapay Sinir Ağları, Regresyon