کنفرانس بین المللی محاسبات نرم

صفحه اصلی / ششمین کنفرانس بین المللی محاسبات نرم

طراحی حسگر زیستی دو بانده در محدوده تراهرتز با استفاده از آنتن میکرواستریپ بهینه‌سازی شده بر اساس شبکه عصبی معکوس

نویسندگان :

عبداله امیرالی¹ احسان زارعیان جهرمی²

1- دانشگاه صنعتی شیراز 2- دانشگاه صنعتی شیراز

کلمات کلیدی :

شبکه عصبی،طراحی معکوس،تراهرتز،حسگر زیستی،آنتن میکرواستریپ

چکیده :

در این مقاله، یک آنتن میکرواستریپ دو بانده برای استفاده در حسگرهای زیستی در محدوده فرکانسی تراهرتز طراحی و بهینه‌سازی شده است. هدف اصلی از طراحی دو بانده، افزایش دقت سیستم‌های حسگری طیف‌سنجی در تفکیک و شناسایی مواد بیولوژیکی است. با توجه به پیچیدگی و زمان‌بر بودن تنظیم همزمان دو باند فرکانسی به روش‌های دستی، از یک رویکرد نوین مبتنی بر هوش مصنوعی استفاده شده است. برای این منظور، یک مدل شبکه عصبی پیشخور به صورت معکوس آموزش داده شد. مجموعه داده مورد نیاز برای آموزش شبکه، از طریق اجرای ۱۱۹ شبیه‌سازی پارامتریک بر روی یک ساختار آنتن U-Slot در نرم‌افزار CST Studio Suite تولید گردید. مدل هوش مصنوعی آموزش‌دیده، با دریافت عملکرد فرکانسی مطلوب به عنوان ورودی، قادر به پیش‌بینی ابعاد بهینه هندسی آنتن با دقت بالایی بوده است. آنتن نهایی طراحی شده بر اساس ابعاد پیش‌بینی‌شده، عملکرد امپدانسی عالی با دو فرکانس رزونانس دقیق در فرکانس‌های ۲۴/۱ و ۵۵/۱ تراهرتز و تلفات بازگشتی بهتر از ۱۳-- دسی‌بل در هر دو فرکانس نشان داد. نتایج به دست آمده، موفقیت روش طراحی هوشمند و پتانسیل بالای آنتن پیشنهادی برای استفاده در نسل جدید حسگرهای زیستی دو بانده را اثبات می‌کند.