Bir EBG antenin veri madenciliği teknikleri ile analizi
The analysis of an EBG antenna with data mining techniques
Yazar: İBRAHİM GENÇ
Danışman: DOÇ. DR. YAVUZ CENGİZ
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Mikroşerit antenler = Microstrip antennas ; Veri madenciliği = Data mining

Özet:
Bu çalışmada eliptik şekilli EBG antenin rezonans frekansı, yansıma katsayısı ve anten kazancının hesaplamasında veri madenciliği tekniklerinin kullanımını önerilmektedir. EBG mikroşerit antenlerin özelliklerini belirlemek çok karmaşık ve zaman alıcı bir matematiksel hesaplamalar yapmayı gerektirir. Bu karmaşık matematiksel hesaplamaları yapmadan, hızlı bir şekilde EBG antenin kazancı, yansıma katsayısı ve rezonans frekansı değerleri veri madenciliği teknikleri ile belirlenmeye çalışılmıştır. İlk olarak, profesyonel bir anten simülasyon programı yardımıyla farklı yapılarda üç adet eliptik yamalı mikroşerit antenler tasarlanmıştır. Tasarlanan Eliptik yamalı mikroşerit antenlere, ışıma elamanından daha küçük boyutlarda eliptik şekilli yamalar kullanılarak metalik EBG yapılar eklenilmiştir. Oluşturulan EBG antenlerin rezonans frekans, yansıma katsayısı ve anten kazancı parametreleri, WEKA veri madenciliği programı kullanılarak çeşitli tekniklerle tespit edilmeye çalışıldı. 
Her bir anten için Eliptik EBG yapıların boyutları ve ışıma yapan yamaya göre yerleşme açıları değiştirildi. Bu değişimler sonrasında antenler tekrar simüle edilerek boyutlarına ve yerleşme açılarına göre sonuçlar kayıt altına alındı. Elde edilen bu kayıtlar WEKA programı yardımı veri madenciliği teknikleri kullanılarak interpolasyon ve ekstrapolasyon yöntemleri ile işlenip elde edilen sonuçlar, simülasyon sonuçları ile karşılaştırılarak başarılı sayılan veri madenciliği teknikleri belirlendi. Yapılan çalışma sonucunda Regression By Discretization, Bagging, IBk, KStar ve RepTree veri madenciliği teknikleri ile başarılı sonuçlar elde edildi. İnteroplasyon sonuçlarının extrapolasyon sonuçlarına göre daha başarılı olduğu ayrıca anten parametrelerinden rezonans frekansı ve anten kazancının hesaplanması yansıma katsayısının hesaplanmasına göre daha başarılı olduğu belirlendi.

Abstract:
This study offers data mining techniques of elliptical shaped EBG in counting resonance frequency, reflection coefficient and antenna gain. Definining the features of EBG microstrip antennas is very complicated and requires doing time-consuming mathematical countings. Without doing these complicated mathematical countings, we expeditiously tried to define the EBG antenna gaining, reflection loss and resonance frequency values with data mining techniques. First of all, with the help of a professional antenna simulation programme, we have designed three elliptical patch microstrip antennas which are in different structures. Then, we have added one dimensioned metalic EBG structures to these antennas, using elliptical shaped patches smaller than the radiating element. Later, we have tried to determine the parameters of resonance frequency, reflection factor and antenna gaining using WEKA data mining programme.
We have changed the placing angles according to the radiation patch and the dimensions of the elliptical EBG structures for each antenna. After these changes, re-simulating the antennas with a professinal antenna simulation programme, we have recorded the results according to the dimensions and placing angles. Then, we have aplied interpolation and extrapolation techniques to these data, using WEKA programme assist data mining techniques. We have set down the successful data mining techniques, comparing the simulation results. In the end, we handled successful results with Regression By Discretization, Bagging, IBk, KStar and RepTree data mining techniques. Also, we have found that the interpolation results are more successful than the extrapolation results, and counting resonance frequency and antenna gaining, which are antenna parameters, are more successful in proportion to counting reflection coefficient.