طراحی حسگر زیستی دو بانده در محدوده تراهرتز با استفاده از آنتن میکرواستریپ بهینه سازی شده بر اساس شبکه عصبی

در این مقاله یک آنتن میکرو استریپ دو بانده برای استفاده در حسگرهای زیستی در محدوده فرکانسی تراهرتز طراحی و بهینه سازی شده است. هدف اصلی از طراحی دو بانده افزایش دقت سیستمهای حسگری طیف سنجی در تفکیک و شناسایی مواد بیولوژیکی است. با توجه به پیچیدگی و زمان بر بودن تنظیم همزمان دو باند فرکانسی به روشهای دستی از یک رویکرد نوین مبتنی بر هوش مصنوعی استفاده شده است. برای این منظور یک مدل شبکه عصبی پیشخور به صورت معکوس آموزش داده شد. مجموعه داده مورد نیاز برای آموزش شبکه از طریق اجرای ۱۱۹ شبیه سازی پارامتریک بر روی یک ساختار آنتن-U Slot در نرم افزار CST Studio Suite تولید گردید. مدل هوش مصنوعی آموزش دیده با دریافت عملکرد فرکانسی مطلوب به عنوان ورودی قادر به پیش بینی ابعاد بهینه هندسی آنتن با دقت بالایی بوده است. آنتن نهایی طراحی شده بر اساس ابعاد پیش بینی شده عملکرد امپدانسی عالی با دو فرکانس رزونانس دقیق در فرکانسهای ۱/۲۴ و ۱/۵۵ تراهرتز و تلفات بازگشتی بهتر از -۱۳ دسیبل در هر دو فرکانس نشان داد. نتایج به دست آمده موفقیت روش طراحی هوشمند و پتانسیل بالای آنتن پیشنهادی برای استفاده در نسل جدید حسگرهای زیستی دو بانده را اثبات میکند.

کلیدواژه ها:

شبکه عصبی ، طراحی معکوس ، تراهرتز ، حسگر زیستی ، آنتن میکرو استریپ