Selçuklu yıldızı şekilli mikroşerit antenin yapay zeka yöntemleri kullanılarak optimum tasarımı ve gerçekleştirilmesi

Son yıllarda gelişen teknoloji ve kablosuz haberleşme sistemlerinin sıklıkla tercih edilmesiyle birlikte daha küçük, hafif ve performans gerektiren mikroşerit antenler sıklıkla tercih edilmektedir. Bu antenlerin kullanım amacına yönelik olarak istenilen performansın elde edilmesi için farklı tasarımları için yapılan çalışmalar artmaktadır. Antenlerin tasarımında, ışıma frekansı giriş empedansı ve kazanç gibi arzu edilen anten karakteristiklerini sağlayacak fiziksel parametrelerin hesaplanması önemli bir problem haline gelmiştir. Son yıllarda anten tasarımı problemine dayalı olarak yapay zeka yöntemleri ile tasarımı yapılan antenler başarılı sonuçlar elde edebilmektedir. Büyük boyutlu optimizasyon problemlerinde sıklıkla tercih edilen Meta-Sezgisel Algoritmalar mikroşerit anten optimizasyonu yapılan bilimsel çalışmalarda popüler hale gelmiştir. Bu çalışmada, geri yayılma algoritması ve Meta-Sezgisel algoritmayı birleştirerek Yapay Sinir Ağı eğitimi için yeni bir model geliştirilmiştir. Geri yayılma algoritmasının çözüm bulmadaki en büyük dezavantajı, küresel minimumdan ziyade yerel minimuma sıkışmasıdır. Bu yeni hibrit eğitim algoritmasında, yerel ve küresel arama eş zamanlı olarak yapılmıştır. Başlangıçta, uzun atlama sayesinde yerel minimuma yakalanma olasılığının düşük olması nedeniyle Yapay Sinir Ağı ağırlıklarını elde etmek için optimizasyon algoritmaları kullanılmıştır. Daha sonra, yerel arama yeteneğinin nöral ağ eğitiminde kullanılması için Geri Yayılım algoritması ile birleştirilmiştir. Yapay Sinir Ağının eğitim aşamasında Levenberg-Marquardt geri yayılma algoritması kullanılmıştır. Bu çalışmada yaygın olarak kullanılan antenlere göre bant genişliğinde iyileştirme sağlayabilen Selçuklu Yıldızı şekilli mikroşerit anten tasarımı gerçekleştirilmiş ve simüle edilmiştir. Simülasyon sonuçlarından elde edilen 1342 mikroşerit antenden oluşan veri seti, 7 farklı optimizasyon algoritması kullanılan YSA modeli ile eğitilmiş ve test edilmiştir. Ayrıca farklı dielektrik katsayılara sahip malzemelerle tasarlanan antenler üretilerek ölçüm sonuçları alınmış ve simülasyon sonuçları ile karşılaştırılmıştır.