ارتقا و بهینه سازی کامپوزیت همگن درآنتن های آرایه ای با استفاده از شبکه عصبی کانولوشن

ساختار و عملکرد آنتن ها، پهنای باند، بهره و هدایت مهمترین شاخص های عملکرد بشمار می آیند. برای این منظور خط انتقال همگن دست راست–چپ به دلیل تلفات کم، تغییرات فاز، پهنای باند فرکانس، رزونانس مرتبه صفر و منفی، مینیاتورسازی و ساخت آسان از اهمیت و جایگاه بالایی برخوردار و در طراحی آنتن پهن باند و آرایه ای بسیار مناسب است. ساختار دست راست-چپی در آنتن ها به دلیل تفاوت فاز بخش راست در تکرار آرایه ها و ضخامت لایه دچار تاخیر فاز و در نهایت انحراف الگوی تابشی است. از طرفی مسدود شدن خط انتقال در قسمت چپ باعث محدودیت پهنای باند و افزایش میزان تلفات سیستم می گردد. در این مقاله با کمک یادگیری عمیق نقایص کامپوزیت برطرف و بهینه سازی آنتن آرایه ای را شامل شده است. طراحی خط انتقال آنتن پیشنهادی در محدوده ۲ الی ۷ گیگاهرتز، فرکانس تشدید بهینه ۵/۴ گیگاهرتز و الگوریتم عصبی کانولوشن، رزونانس دوگانه و سلف مارپیچی در چهار آرایه بر روی پچ بارگذاری شده است. استفاده از شبکه عصبی پیچشی در خط انتقال چپ، تاخیر فاز سمت راست را جبران و در نهایت تغییرات فاز بهینه و اصلاح الگوی تابشی و اسکن مداوم آرایه های فازی را مقدور می سازد. همچنین با ایجاد شکاف در پچ مایکرواستریپ محدودیت پهنای باند برطرف و تلفات سیستم کاهش می یابد. ابعاد ثانویه نسبت به بعد اولیه با توجه به مدل اصلاح شده هوشمند تا حدود ۶۰ درصد کاهش سایز و مینیاتورسازی صورت می گیرد. نتایج این کامپوزیت ارتقا یافته نشان دهنده افزایش پهنای باند ۳/۲۰ و بهره وری الگوی تابش بیش از ۹۶ درصد است. از طرفی ابعاد کوچک، پهنای باند فرکانسی مناسب و طراحی ساده شبکه نیز تامین شده است.

کلیدواژه ها:

آنتن آرایه ای ، پچ مایکرواستریپ ، شبکه عصبی کانولوشن ، کامپوزیت همگن ، یادگیری عمیق.