طراحی و بهینه سازی آنتن دو بانده برای کاربردهای WLAN/SATCOM با استفاده از الگوریتم ژنتیک مبتنی بر مدل نیابتی جنگل تصادفی

در این مقاله یک روش بهینه سازی هوشمند جهت طراحی یک آنتن میکرواستریپ دو بانده ارائه شده است. هدف اصلی از این، طراحی پوشش همزمان باندهای فرکانسی ۵/۸ گیگاهرتز برای کاربردهای شبکه محلی بی سیم و ۸/۲ گیگاهرتز برای کاربردهای ارتباطات ماهواره ای است. با توجه به بده بستان پیچیده در عملکرد همزمان دو باند بهینه سازی، دستی فرآیندی دشوار و ناکارآمد است. برای غلبه بر این چالش از یک رویکرد نوین بهینه سازی مبتنی بر مدل نیابتی استفاده شده است. در این روش، ابتدا با اجرای شبیه سازی های پارامتریک در نرم افزار CST یک مجموعه داده تولید می گردد سپس چهار مدل مجزا مبتنی بر الگوریتم جنگل تصادفی به عنوان مدل های نیابتی سریع و دقیق برای پیش بینی عملکرد آنتن آموزش داده شدند. این مدل های سریع به عنوان یک تابع هزینه در داخل یک حلقه بهینه سازی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک در نرم افزار MATLAB به کار گرفته شده اند. الگوریتم بکار رفته توانست ابعاد بهینه هندسی آنتن را با موفقیت جهت دستیابی به عملکرد مطلوب در هر دو باند پیدا کند. آنتن نهایی در شبیه سازی تاییدی عملکردی عالی با دو رزونانس در فرکانس های ۵/۵ گیگاهرتز (با تلفات بازگشتی ۱۸- دسیبل) و ۸/۲ گیگاهرتز (با تلفات بازگشتی ۱۲/۵- دسیبل) از خود نشان داد که نتایج به دست آمده کارایی بالای روش بهینه سازی هوشمند مبتنی بر مدل نیابتی را در طراحی آنتن های چندبانده، به طور کامل تایید می کند.

کلیدواژه ها:

الگوریتم ژنتیک ، جنگل تصادفی ، مدل نیابتی ، آنتن دو بانده ، بهینه سازی هوشمند