E ŞEKİLLİ KOMPAKT MİKROŞERİT ANTENLERİN REZONANS FREKANSININ HESAPLANMASI

Yıl 2012, Cilt: 27 Sayı: 4, 0 - , 19.02.2013

Abdurrahim Toktaş Ali Akdağlı

Öz

Bu çalışmada, E şekilli kompakt mikroşerit antenlerin (EKMA) rezonans frekansının belirlenmesi için etkinrezonans uzunluğu hesabına dayanan yeni ve basit bir yöntem önerilmiştir. Bu amaçla, ilkin farklı boyutlara veelektriksel parametrelere sahip 144 adet EKMA’nın rezonans frekansları moment metoduna (MoM) dayananIE3D™ simülasyon yazılımı kullanarak belirlenmiş, daha sonra simülasyon verileri kullanarak rezonans frekansıiçin bir formülasyon türetilmiştir. Rezonans frekansı hesabında kullanılan etkin uzunluk ifadesinin katsayıları,bir sürü zekası optimizasyon algoritması olan yapay arı koloni (YAK, artificial bee colony - ABC) algoritmasıyardımıyla belirlenmiştir. Etkin uzunluk ifadesi ile hesaplanan rezonans frekanslarının ortalama yüzde hatadeğeri % 0,89 olarak elde edilmiştir. Etkin uzunluk ifadesinin doğruluğu ve geçerliliği, dikdörtgen mikroşeritantene (DMA) göre % 61 daha küçük olan ve bu çalışmada gerçekleştirilen bir EKMA üzerinde gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Mikroşerit anten, E şekilli kompakt mikroşerit anten, etkin uzunluk, rezonans frekansı.

Kaynakça

• Kumar, G. ve Ray, K.P., “Broadband
• Microstrip Antennas”, Artech House, USA,
• -
• Wong, K. L., “Compact and Broadband
• Microstrip Antennas”, John Wiley & Sons,
• Inc., 2002.
• Dobost, G. ve Rabbaa, A., “Analysis of a slot
• microstrip antenna”, IEEE T Antenn Propag,
• Cilt 34, No 2, 155–163, 1986.
• Pan, S. C. ve Wong, K. L., “Dual-frequency
• triangular microstrip antenna with a shorting
• pin”, IEEE T Antenn Propag, Cilt 45, No 12,
• –1891, 1997.
• Amit, A., Deshmukh, A. A. ve Kumar, G.,
• “Compact broadband gap-coupled shorted Lshaped
• microstrip antennas”, Microw Opt
• Techn Let, Cilt 47, No 6, 599–605, 2005.
• Yang, F., Zhang, X. X., Ye, X. ve Rahmat-
• Samii Y., “Wide-band E-shaped patch antennas
• for wireless communications”, IEEE T
• Antenn Propag, Cilt 49, No 7, 1094–1110,
• -
• Wong, K-L. ve Hsu, W-H., “A broad-band
• rectangular patch antenna with a pair of wide
• slits”, IEEE T Antenn Propag, Cilt 49, No 9,
• –1347, 2001.
• Neog, D. K., Pattnaik, S. S., Panda, D. C.,
• Devi, S., Dutta, M. ve Bajpai, O. P., “New
• expression for the resonance frequency of an
• E-shaped microstrip patch antenna”, Microw
• Opt Techn Let, Cilt 48, No 8, 1561 –1563,
• -
• Deshmukh, A. ve Kumar, G., “Formulation of
• resonant frequency for compact rectangular
• microstrip antennas”, Microw Opt Techn Let,
• Cilt 49, No 2, 498–501, 2007.
• Neog, D. K. ve Devi, R., “Determination of
• resonant frequency of slot-loaded rectangular
• microstrip patch antennas”, Microw Opt
• Techn Let, Cilt 52, No 2, 446–448, 2010.
• Akdagli, A. ve Toktas, A., “A novel expression
• in calculating resonant frequency of H-shaped
• compact microstrip antennas obtained by using
• artificial bee colony algorithm”, J
• Electromagnet Wave App, Cilt 24, 2049–
• , 2010.
• Akdagli, A., Bicer, M. B. ve Ermis, S., “A
• novel expression for resonant length obtained
• by using artificial bee colony algorithm in
• calculating resonant frequency of C-shaped
• compact microstrip antennas”, Turk J Elec
• Eng & Comp Sci, Cilt 19, No 4, 597–606,
• -
• Gunel, T., “Modified resonant frequency
• calculation for E-shaped and H-shaped
• microstrip patch antennas”, Microw Opt
• Techn Let, Cilt 53, No 10, 2348–2351, 2011.
• Toktas, A., Akdagli, A., Bicer, M. B. ve
• Kayabasi, A., “Simple formulas for calculating
• resonant frequencies of C and H shaped
• compact microstrip antennas obtained by using
• artificial bee colony algorithm”, J
• Electromagnet Wave App, Cilt 25, 1718–
• , 2011.
• Kayabasi, A., Bicer, M. B., Akdagli, A. ve
• Toktas, A., “Computing resonant frequency of
• H-shaped compact microstrip antennas
• operating at UHF band by using artificial
• neural networks”, Journal of the Faculty of
• Engineering and Architecture of Gazi
• University, Cilt 26, No 4, 833–840, 2011.
• Richards, W. F., Lo Y. T. ve Harrisson, D. D.,
• “An improved theory for microstrip antennas
• and applications”, IEEE T Antenn Propag,
• Cilt 29, No 1, 38–46, 1981.
• Bhattacharyya, K. ve Garg, R., “A Generalized
• transmission line model for microstip patches”,
• IEE Proc. Microwave Antennas Propag, Cilt
• , No 2, 93–98, 1985.
• Taflove, A., “Computational
• Electrodynamics: The Finite-Difference
• Time Domain Method”, Artech House,
• Boston, 1995.
• Harrington, R. F., “Field Computation by
• Moment Methods”, IEEE Press, Piscataway,
• NJ, 1993.
• Holland, J. H., “Adaptation in Natural and
• Artificial Systems”, University of Michigan
• Press, Ann Arbor, 1975.
• Saxena, N. K., Khan, A., Pourush, P. K. S. ve
• Kumar, N., “GA optimization of cutoff
• frequency of magnetically biased microstrip
• circular patch antenna”, Aeu-Int J Electron C,
• Cilt 65, No 5, 476–479, 2011.
• Wang, W., S. Gong, X. Wang, Guan, Y. ve
• Jiang, W., “Differential evolution algorithm
• and method of moments for the design of low-
• RCS antenna”, IEEE T Antenn Propag, Cilt
• , 295–298, 2010.
• Robinson, J. ve Rahmat-Samii, Y., “Particle
• swarm optimization in electromagnetic”, IEEE
• T Antenn Propag, Cilt 52, No 2, 397–407,
• -
• Yilmaz, A. E. ve Kuzuoglu, M., “Calculation
• of optimized parameters of rectangular
• microstrip patch antenna using particle swarm
• optimization”, Microw Opt Techn Let, Cilt
• , No 12, 2905–2907, 2007.
• Dorigo, M., Maniezzo, V. ve Colorni, A., “Ant
• system: Optimization by a colony of
• cooperating agents”, IEEE T Syst Man Cy B,
• Cilt 26, No 1, 29–41, 1996.
• Kalinli, A., Sagiroglu, S., ve Sarikoc, F.,
• “Parallel ant colony optimization algorithm
• based neural method for determining resonant
• frequencies of various microstrip antennas”,
• Electromagnetics, Cilt 30, No 5, 463–481,
• -
• Karaboga, D. ve Basturk, B., “A powerful and
• efficient algorithm for numerical function
• optimization: artificial bee colony (ABC)
• algorithm”, J Global Optim, Cilt 39, 459–471,
• -
• IE3D™, version 14, Menthor graphics
• corporation, Boeckman Road Wilsonville, OR
• -