طراحی و بهینه سازی آنتن سه بانده تراهرتزی با استفاده از الگوریتم ژنتیک مبتنی بر مدل جنگل تصادفی

آنتن های چندبانده تراهرتزی به دلیل پیچیدگی و بده بستان غیرخطی بین پارامترها، چالش برانگیز هستند. در این مقاله، یک چهارچوب بهینه سازی هوشمند مبتنی بر مدل نیابتی جنگل تصادفی و الگوریتم ژنتیک برای طراحی آنتن سه بانده فشرده تراهرتز ارائه شده است. ساختار آنتن طی دو مرحله از یک آنتن پچ مستطیلی ساده، با افزودن بریدگی های گوشه و شکاف -Uشکل ایجاد می گردد. برای غلبه بر هزینه محاسباتی بالای شبیه سازی های مستقیم، ابتدا ۲۴۰ شبیه سازی پارامتریک در نرم افزارشبیه سازی CST انجام شده و یک مدل جنگل تصادفی با دقت بالا)۹۹/۰ (R۲>آموزش داده می شود. سپس، الگوریتم ژنتیک با استفاده از این مدل سریع (پیش بینی در کمتر از ۱ ثانیه) ابعاد بهینه را جستجو می کند. روش پیشنهادی، هزینه محاسباتی را بیش از ٪۹۰ نسبت به بهینه سازی مستقیم، کاهش می دهد. آنتن نهایی، سه باند تشدید در فرکانس های ۱۷/۱، ۴۶/۱ و ۷۶/۱ تراهرتز با تلفات بازگشتی بهتر از ۱۰- دسی بل دارد که برای کاربردهای حسگری چندطیفی مناسب است.

کلیدواژه ها:

آنتن ، تراهرتز ، الگوریتم ژنتیک ، جنگل تصادفی ، مدل نیابتی