DETERMINATION OF H SHAPED MICROSTRIP ANTENNA’S RESONANT FREQUENCY WITH INVASIVE WEED ALGORITHM

Abstract

Antennas are circuit elements used to radiate electromagnetic waves and by capturing them convert incident electromagnetic waves into electrical signals. Antenna gain, resonant frequency, bandwidth and directivity are among the most important parameters in the antenna design. In this study, to determining the resonant frequency of H-shaped compact microstrip antennas designed for 1-3 GHz frequency band, depending on the antenna size, a method has been proposed by Invasive Weed algorithm (IWO). IWO is a optimization algorithm which has been developed inspired by invasive and resistant structures of invasive weeds. In the study, 190 having different sizes and different electrical parameters H-shaped compact microstrip antenna resonance frequency based on the empirical formula resonance frequency is optimized by IWO. Then these results can be tested by an simulation software the success of proposed method was tested. To work in the desired resonant frequency of the H shaped microstrip antenna, what would be the size by the help of IWO, have been obtained with 0.4% margin of error and the effect of IWO in determining the resonant frequency of H shaped microstrip antenna has been demonstrated

Keywords

• Microstrip antenna, Rezonant frequency, IWA

H ŞEKİLLİ MİKROŞERİT ANTENİN YABANİ OT ALGORİTMASI İLE REZONANS FREKANSININ BELİRLENMESİ

Abstract

Antenler elektromanyetik dalgaları yaymak ve gelen elektromanyetik dalgaları yakalayarak elektriksel sinyallere dönüştürmek için kullanılan devre elemanlarıdır. Anten kazancı, rezonans frekansı, band genişliği ve yönlülük anten tasarımındaki en önemli parametreler arasındadır. Bu çalışmada 1-3 GHz frekans bandı için tasarlanmış H şekilli kompakt mikroşerit antenlerin rezonans frekansının belirlenmesinde anten boyutlarına bağlı olarak Yabani Ot Algoritması (YOA) ile bir yöntem önerilmiştir. YOA, yabani otların istilacı ve dirençli yapılarından esinlenerek geliştirilmiş bir optimizasyon algoritmasıdır. Çalışmada, 190 adet faklı boyutlarda ve farklı elektriksel parametrelere sahip H şekilli kompakt mikroşerit antenlerin rezonans frekansı YOA ile amprik rezonans frekansı formülüne dayanarak optimize edilmiştir. Daha sonra bu sonuçlar bir simülasyon programı ile test edilerek önerilen yöntemin başarısı test edilmiştir. H şekilli mikroşerit antenin istenilen rezonans frekansında çalışması için boyutlarının ne olacağı YOA yardımı ile % .4’lük yanılma payı ile elde edilmiş ve YOA’nın H şekilli mikroşerit antenin rezonans frekansının belirlenmesindeki etkisi ortaya konulmuştur

Keywords

• Mikroşerit anten, Rezonans frekansı, YOA

References

1. Mabrook A. S. A. (2013): “Dual-Band Microstrip Loop Antenna For Wireless Application”, Yüksek Lisans Tezi, Tun Hussein Onn Malaysia Üniversitesi, Elektrik ve Elektronik Müh. Fakültesi, Malaysia.
2. Yıldırım A., Yağcı H. B., Paker S. (2008): “2.4 GHz’de Yüksek Kazançlı Mikroşerit Yama Anten Tasarım ve Gerçekleştirimi”, Eleco 2008.
3. Balanis C. A. (1997): “Antenna Theory: Analysis and Design”, John Wiley and Sons, New York, s.941.
4. Garg R., Bhartia P., Bahl I., Ittipiboon A. (2001): “Microstrip Antenna Design Handbook”, Artech House, London, s.845.
5. Bhattacharyya A. K., Shafai L., Gary R. (1991): “Microstrip Antenna–A Generalized Transmission Line”, Progress In Electromagnetics Research, Cilt 4, s.45-84.
6. Toktaş A. (2009): “Farksal Gelişim Algoritması Kullanarak H Şekilli Mikroşerit Antenlerin Rezonans Frekansının Hesaplanması”, Yüksek Lisans Tezi, Mersin Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik-Elektronik Ana bilim Dalı, Mersin.
7. Gao S. C., Li L. W., Leong M. S., Yeo T. S. (2001): “Analyisis of an H-Shaped Patch Antenna by Using FDTD Method”, Prog Electromagn Res, Cilt 34, s.165-187.
8. Pierantoni L., Farina M., Rozzi T. (2001): “Accurate Analysis of H-Shaped Antenna Coupled to Microstripfeed-Line”, Electronics Letters, Cilt 38, No. 14, s.676–677.

9. Sağıroğlu S., Güney K., Erler M. (1998): “Resonant Frequency Calculation for Circular Microstrip Antennas Using Artificial Neural Networks”, John Wiley and Sons, Cilt 8, s.270- 277.
10. Deshmukh A. A., Kumar G. (2006): “Formulation of Resonant frequency for Compact Rectangular Microstrip Antennas”, Microwave and Optical Technology Latters, Cilt 49, No. 2, s.498-501.
11. Mehrabian R., Lucas C., Mohagheghi S. (2006): “A Novel Numerical Optimization Algorithm Inspired from Weed Colonization”, Ecological Informatics, Cilt 1, No. 4, s.355-366.