Farklı geometrik yapılardaki mikrodalga iletim hatlarının yapay sinir ağları ile modellenmesi
Modeling of microwave transmission lines in different geometric structures with artificial neural networks
Yazar: MUSTAFA TÜRKMEN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CELAL YILDIZ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
IV FARKLI GEOMETRİK YAPILARDAKİ MIKRODALGA İLETİM HATLARININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE MODELLENMESİ ÖZET Bu tez çalışmasında, mikrodalga uygulamaları için önemli iletim ortamları olan ve farklı geometrik boyutlarda gerçekleştirilebilen iletim hatlarının karakteristik parametre değerleri olan efektif dielektrik sabitleri ve karakteristik empedansları, yapay sinir ağları (YSA) kullanılarak modellenmiştir. Elde edilen sonuçların literatürdeki deneysel, teorik ve bilgisayar destekli tasarım (CAD) modelleriyle elde edilen sonuçlarla iyi bir uyum içerisinde olduğu gözlenmiştir. Bu çalışmada, YSA'ların cazip özellikleri kullanılarak yüksek doğruluklara sahip modeller sunulmuştur. Tez çalışması yedi bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, farklı geometrik boyutlardaki mikrodalga iletim hatları tanıtılmış ve bu iletim hatlarının analizlerinde kullanılan metotlarla ilgili literatür bilgisi verilmiştir. Ardından YSA'ların elektromanyetik ve mikrodalga problemlerine uygulamalarından söz edilerek tezin amacı ortaya konmuştur. İkinci bölümde, düzlemsel iletim hatlarının farklı geometrik yapılarının analizlerinde kullanılabilecek alternatif metotlara örnek olması bakımından literatürde yaygın bir şekilde kabul görmekte olan konform dönüşümleri ile yapılan analizler ve düzlemsel iletim hatlarının karakteristik parametreleri için ortaya konulan analitik ifadeler incelenmiştir. Üçüncü bölümde, silindirik iletim hatlarının farklı geometrik yapılarına ilişkin analitik ifadelere ve analiz yöntemlerinin detaylarına yer verilmiştir. Dördüncü bölümde YSA'ların tarihsel gelişimi, hesaplama özellikleri verilerek, yapılarına ve öğrenme algoritmalarına göre sınıflandırılmalarından bahsedilmiştir. Beşinci bölümde, tez çalışmasına konu olan düzlemsel mikrodalga iletim hatlarının YSA kullanılarak nasıl modellendiği açıklanmış ve her bir yapıya ait YSA modelleri ve sonuçlarına yer verilmiştir. Altıncı bölümde, silindirik mikrodalga iletim hatlarına ait YSA modelleri verilmiş ve sonuçları değerlendirilmiştir. Yedinci bölümde ise tez çalışmasında elde edilen bulgular ve sonuçlar tartışılmıştır. Anahtar Kelimeler: Mikrodalga iletim hatları, efektif dielektrik sabiti, karakteristik empedans ve yapay sinir ağları.

Abstract:
V MODELING OF MICROWAVE TRANSMISSION LINES IN DIFFERENT GEOMETRIC STRUCTURES WITH ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS ABSTRACT In thesis, characteristic parameters of coplanar transmission lines in different geometric structures, which are very important transmission medias for microwave applications, have been determined by using artificial neural networks (ANNs). Results obtained have good agreement with experimental, theoretical, and computed (CAD) results available in the literature. In this study, ANN models were proposed in very high accuracy. This thesis consists of seven chapters. In the first chapter, transmission lines in different geometric structures have been introduced and the literature reviews on the methods used for analyzing these structures have been given. The aim of the thesis has been then presented and ANN applications to electromagnetic and microwave engineering have been briefly reviewed. In the second chapter, conformal mapping method, most commonly used to analyze planar transmission lines in different geometric structures, has been examined. The proposed analytical expressions for characteristic parameters of these transmission lines have been given. In the third chapter, conformal mapping method used to analyze cylindrical transmission lines in different geometric structures, and obtained analytical expressions belonging to these transmission lines have been reviewed. In the fourth chapter the historical improvements and calculation techniques of ANNs, classifications of the ANN structures and learning algorithms have been given. In the fifth chapter, presented ANN models to determine the characteristic parameters of the planar structures have been given and their results have been expressed. In the sixth chapter, the models proposed for cylindrical transmission lines and their results have been given. Results obtained from this work have been presented and the work is then concluded in the last chapter. Keywords: Transmission lines, effective dielectric constant, characteristic impedance and artificial neural networks.