کاربرد شبکه عصبی در طراحی آنتن های آرایه ای

 تعداد صفحات : 41

به هر وسیله ای که جهت ارسال یا دریافت امواج الکترومغناطیس به کار برده شود را آنتن گویند. یکی از زمینه های استفاده شبکه عصبی مصنوعی طراحی آنتن می باشد زیرا تحلیل و طراحی آنتن ها نیاز به محاسبات پیچیده ای دارد.  

بشر به دنبال روشی برای تسریع و افزایش دقت در کارهاست و در این راستا همواره سعی کرده از محیط پیرامون خود الهام گرفته و بر اساس مدل های موجود در طبیعت حداکثر بهره را ببرد. یکی از این منابع ساختار مغز است و در این راستا با ارئه مجموعه ای به نام شبکه عصبی در این راه گام برداشته است. در همین راستا ارتباط متناظری را بین پارامترها و المانهای آنتن و ساختار تشکیل دهنده شبکه ایجاد کرده و سپس با در دست داشتن یک مجموعه ای به آموزش شبکه پرداخته و پس از آن شروع به بهره برداری می کند.

روابط مربوط به آنتن ها بسیار پیچیده بوده و عموما از روش های عددی برای توصیف استفاده می شود. ولی چون پارامترهای مهم از جمله الگوی تشعشعی با تابعی قابل بیان است از شبکه های عصبی استفاده می شود تا بتوانند برای تقریب توابع به کار روند. یکی از این شبکه ها پرسپترون است که عموما با داشتن الگوی آنتن می توان پارامترهای طراحی را با این شبکه یافت. شبکه توسط مجموعه ای از پارامترهای طراحی و الگوهای تششعشعی متناظر آنها آموزش می بیند. پس از آموزش برای پیش بینی پارامترهای طراحی برای الگوی جدیدی که به شبکه داده می شود مورد استفاده قرار گیرد و پارامترهای طراحی از خروجی گرفته می شود.

تمام داده های ورودی را  عموما به صورت نرمالیزه به شبکه اعمال می کنند. باید توجه داشت شبکه ها توانایی اجرای نگاشت غیر خطی پیچیده بین حوزه های مختلف را دارند. مثلا برای همین منظور، در شبکه پرسپترون چند لایه از الگوریتم پس انتشار خطا استفاده می شود تا این نگاشت غیر خطی را انجام دهد. در این پروژه ابتدا به طور کامل با آنتن ها آشنا شده و سپس شبکه های عصبی معرفی می شوند و در ادامه کاربرد شبکه عصبی در آنتن ها با نتایج ارائه می شود.