Розробка тридіапазонної монопольної антени з використанням оптимізації за допомогою машинного навчання
| Автори | B. Sivashanmugavalli , R. Mahalakshmi, S. Anusiya |
| Афіліація |
B.S. Abdur Rahman Crescent Institute of Science and Technology, Vandalore, Chennai, India |
| Е-mail | sivashanmugavalli@crescent.education |
| Випуск | Том 18, Рік 2026, Номер 4 |
| Дати | Одержано 20 березня 2026; у відредагованій формі 19 серпня 2026; опубліковано online 21 серпня 2026 |
| Цитування | B. Sivashanmugavalli, R. Mahalakshmi, S. Anusiya, Ж. нано- електрон. фіз. 18 № 4, 04010 (2026) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.18(4).04010 |
| PACS Number(s) | 84.40.Ba |
| Ключові слова | Тридіапазонна монопольна антена, Машинне навчання (12) , FNN, CNN (3) , HFSS (15) , Оптимізатор, Проєктування антени (3) . |
| Анотація |
Представлено стратегію оптимізації на основі машинного навчання для проєктування компактної тридіапазонної монопольної антени, що працює на частотах 2,4 ГГц, 3,5 ГГц та 5,8 ГГц, придатної для WLAN, WiMAX та зв'язку 5G нижче 6 ГГц. Широкий спектр моделей антен з різними схемами розміщення слотів було змодельовано в Ansys HFSS для створення набору даних характеристик відбитих втрат (S11). Для прогнозування оптимальних розмірів слотів було використано три структури глибокого навчання: 3-шарову нейронну мережу прямого зв'язку (FNN), 5-шарову FNN та згорткову нейронну мережу (CNN), які були навчені за допомогою оптимізаторів Adam, Nadam та AdamW. 5-шарова FNN (Nadam) досягла точності прогнозування 66,66 %, тоді як 3-шарова FNN (Adam) забезпечила найкращу загальну відповідність для тридіапазонної характеристики. Для подальшого уточнення прогнозів для налаштування геометричних параметрів було застосовано диференціально-еволюційну (DE) оптимізацію. Повторна перевірка HFSS підтвердила покращену поведінку антени з вищим коефіцієнтом підсилення, нижчим S11 та зменшенням зусиль ручного проектування. Запропонована гібридна структура на основі машинного навчання демонструє масштабований, ефективний за часом та точний підхід до оптимізації багатодіапазонної антени. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Теорія спінових хвиль дипольного обміну у феромагнітній нанотрубці за наявності термоелектрично індукованого моменту переносу спіну. Випадок еліптичної нанотрубки [04001-1-04001-11]2) Електричні, теплові та механічні властивості композитних матеріалів з вуглецевими мікро- та нанонаповнювачами [04002-1-04002-8]
3) Мікрохвильова поведінка композитних плівок ПВХ/ЗІГ/Вуглецевий матеріал у Х-діапазоні [04003-1-04003-9]
4) Мікросмужкова патч-антена з високим коефіцієнтом підсилення та щілинним навантаженням з дефектною заземлювальною структурою для WLAN на частоті 5,8 ГГц [04004-1-04004-6]
5) П’єзооптичний ефект в нітраті свинцю [04005-1-04005-4]
6) Електроосадження та корозійна поведінка лантанових покриттів на жерсті в хлоридному середовищі [04006-1-04006-6]
7) Отримання композитних матеріалів на основі заліза з контрольованим легуванням Cu та Au способом EB-PVD із трьома випарниками [04007-1-04007-6]
8) Електронний транспорт, керований кутом муару, у нанопристроях Ван-дер-Ваальса MoS2/WS2 з графеновими та силіценовими електродами [04008-1-04008-8]
9) Аналіз рухливості носіїв сигналу з двома затворами JLFET з піднятим витоком-стоком для силових пристроїв [04009-1-04009-5]
10) Проєктування та оптимізація міліметрової антени на частоті 27/34 ГГц для систем зв'язку наступного покоління [04011-1-04011-5]
11) Тета-подібна мікросмужкова патч-антена з DGS для розгортання 5G середнього діапазону з подвійним NR [04012-1-04012-4]
12) Антени на основі метаповерхні для систем зв'язку 5G та міліметрових хвиль [04013-1-04013-5]
13) Проєктування широкосмугової антени у формі Шрічакри з посиленим підсиленням на основі FSS для мікрохвильових ліній передачі даних [04014-1-04014-6]
14) Аналіз еліптичного мікросмужкового щілинного EPA для застосувань Wi-Max [04015-1-04015-4]
15) Гібриди неблагородного плазмонного сплаву-напівпровідника типу ядро-оболонка для фотокаталізу видимого світла: конструкція, настроюваність та динаміка заряду [04016-1-04016-4]
16) Компактна 4-елементна MIMO-антена на основі BO–ANN для терміналів з частотою менше 6 ГГц [04017-1-04017-5]
17) Проєктування та аналіз дводіапазонної антени PIFA з використанням метаповерхні на частоті 8-10 ГГц для застосування високочастотних датчиків [04018-1-04018-5]
18) Аналіз компактного хрестоподібного BPF для застосувань супутникового зв'язку [04019-1-04019-4]
19) Розробка високопродуктивного безсвинцевого перовскітного сонячного елемента на основі Cs2SnX6 (X = Br) з оптимізацією різних транспортних шарів [04020-1-04020-4]
20) Проєктування та аналіз реконфігурованої подвійної надширокосмугової мікросмужкової антени з надширокосмуговим вирізом [04021-1-04021-5]
21) Прогнозування електропровідності полімерних нанокомпозитів із застосуванням нечітко-логічного підходу штучного інтелекту [04022-1-04022-7]
22) Друк наноматеріалами, що забезпечує рівномірну якість нитки в структурах MXene [04023-1-04023-6]
23) Дослідження електричних характеристик багатоканального безперехідного польового транзистора SiGe з нанодротом у вузлі технології Sub-5 нм [04024-1-04024-5]
24) Проєктування мініатюрної мікросмужкової антени з можливістю реконфігурації частоти з використанням PIN-діодів та дефектної заземлювальної структури для сучасного бездротового зв'язку [04025-1-04025-8]
25) Особливості частотних залежностей дислокаційного декременту затухання ультразвуку для іонних кристалів з радіаційними дефектами і домішками [04026-1-04026-5]
26) Компактна архітектура антени Snow-Flex Structured MIMO з покращеною ізоляцією для бездротових сенсорних мереж 2,48 ГГц [04027-1-04027-5]
27) Налаштування структурних та оптичних властивостей наночастинок CdS, легованих міддю, за допомогою інженерії контрольованої забороненої зони [04028-1-04028-7]
28) wxAMPS-моделювання механізму електронного переносу у власних та легованих нанокристалічних кремнієвих тонких плівках [04029-1-04029-10]
29) Пористі плівки з родаміном 6Ж, нільським червоним та квантовими точками CdTe для високочутливого виявлення ацетону та аміаку в повітрі [04030-1-04030-8]
30) Дослідження динамічних характеристик світлодіодів методом малого збурення [04031-1-04031-7]
31) Синтез і характеристика наноструктур шпінелі CuCr1.4Co0.6O4: вплив легування коба-льтом на оптичні та фотокаталітичні властивості [04032-1-04032-9]
32) Виготовлення гетеропереходу наночастинок p-Bi2O3/n-CdSe за різних температур підкладки [04033-1-04033-4]
