Desenvolvimento de uma nova técnica para otimização de circuitos planares inspirada no comportamento social das aranhas
| Autor: | Oliveira, Phelipe Sena |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Mendonça, Laercio Martins de, D'Assunção Júnior, Adaildo Gomes, Cavalcante, Gervasio Protásio dos Santos, Fontgalland, Glauco, Oliveira, José de Ribamar Silva, D'Assunção, Adaildo Gomes |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2017 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Repositório Institucional da UFRN Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) instacron:UFRN |
| Popis: | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) As novas configurações de dispositivos e circuitos de micro-ondas resulta em aumento de complexidade nos processos de desenvolvimento, particularmente nos casos de síntese. Antenas e superfícies seletivas de frequência (Frequency Selective Surface - FSS) são estruturas muito importantes nos sistemas de comunicações, que podem ser otimizadas pela atuação dos algoritmos bioinspirados. Geralmente, para que os algoritmos bioinspirados auxiliem na otimização dessas estruturas é necessária a implementação de técnicas de análise numérica como o Método dos Momentos ou Elementos Finitos. Diante da dificuldade de modelagem das técnicas descritas, é comum a utilização de uma função de estimação, como as Redes Neurais Artificiais, para substituir a análise numérica. Embora encontre soluções desejadas, as estimações são realizadas após um processo de treinamento efetuado através de uma base de dados. Cada estrutura de antena ou FSS exige uma base de dados específica. Este trabalho propõe uma técnica de otimização baseado na utilização de um algoritmo bioinspirado e um framework que realiza a integração do algoritmo ao software comercial ANSYS HFSS. O propósito é realizar as simulações das possíveis soluções durante a execução do algoritmo bioinspirado, e com isso, evitar o uso de uma base de dados, e assim, tornar a técnica eficiente e flexível com relação às alterações nas estruturas de antenas ou FSS. Outro objetivo original deste trabalho é a utilização do algoritmo Social Spider Optimization – SSO para a solução de problemas na área de eletromagnetismo aplicado. Para comprovar a eficácia da técnica proposta alguns projetos de antena e FSS são otimizados através de variações em seus parâmetros estruturais. Os resultados obtidos na otimização dos projetos dos circuitos são comparados com outras técnicas, tendo sido observado uma boa concordância. The new settings for devices and microwaves circuits result in an increase of complexity in the processes of development, specially in regards to the process of synthesis. Antennas and Frequency Selective Surfaces (FSS) are primordial in communication systems. Alternatively, these structures may be optimized through the usage of bio-inspired algorithms. Generally, in order for the bio-inspired algorithms to assist in the optimization of FSS structures, it is necessary to implement several numerical analysis techniques, such as the method of moments or finite elements. Because of the difficulty to model such methods, it has been turned common the usage of a point estimation function, such as artificial neural networks, to substitute the numerical analysis. Although these procedures end up encountering desirable solutions, the estimations are done after a training process conducted through a database. Additionally, every FSS antenna demands a specific database. This work proposes an optimization technique that relies on the usage of a bio-inspired algorithm and a framework (that provides the integration between the algorithm and the commercial software ANSS HFSS). The purpose of the work is to do simulations of possible solutions during the execution of the bio-inspired algorithm; therefore, avoiding the usage of the database; and so, make the technique flexible and efficient in relation to altering the antennas’ structures or FSS. Furthermore, another objective of this work is the usage of the algorithm, namely Social Spider Optimization - SSO in the search for solutions in the field of applied electromagnetism. In order to prove the efficiency of the proposed techniques, some FSS’ and antennas’ projects are optimized through the variation of their structural parameters. In conclusion, the results that were obtained through the procedures previously shown, are compared to other techniques, resulting in a satisfying agreement rate. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|