1. UKM Learning and Research Repository
2. Master Thesis / Tesis Master
3. Institute of Climate Change / Institut Perubahan Iklim

Title:	Development of optimization algorithm for microstrip antenna technology
Authors:	Kibria Salehin (P62920)
Supervisor:	Professor Dr. Mohammad Tariqul Islam
Keywords:	Antennae Microstrip antenna Ramped Convergence Particle Swarm Optimization (RCPSO) Antennas (Electronics).
Issue Date:	7-Aug-2014
Description:	The wireless communication industry is growing exponentially for the last few decades. Microstrip antennae have played a major role in improving wireless communication over this period. Thus microstrip antenna designs have grown increasingly complex. Traditionally, microstrip antennae could be analyzed using Maxwell’s equations. This becomes impractical for complex and amorphous designs. A new optimization algorithm for Microstrip antenna optimization, Ramped Convergence Particle Swarm Optimization (RCPSO), is presented in this thesis. In this thesis, the effectiveness of using RCPSO for Microstrip antenna design will be investigated. The performance will be evaluated by the number of iterations required to achieve optimum solution and the quality of the optimum solution. The RCPSO algorithm breaks down the optimization problem by considering only a subset of dimensions at a time to overcome the curse of dimensionality. It is a Multi-Start algorithm that requires calibration of very few optimization parameters. Further, it uses Heterogeneous Boundary conditions, which are applied to the antenna parameters when they escape the valid search space. An interface for the algorithm was implemented and RCPSO computations were carried out using Matlab version 7.11. The commercial Method of Moment (MoM) based Electromagnetic Simulation software, Zeland’s Integral Equations Three Dimensional (IE3D), was used to design and simulate antenna structures. Two Radio Frequency Identification (RFID) Reader antennae and one S-band antenna were optimized using RCPSO in this thesis. The RCPSO optimizations were compared against the Classical PSO scheme. For the RFID antenna circular gain optimization, a significant bandwidth improvement is achieved and the overall antenna dimensions are kept practically same. The circular gain improves a significant 2 dBiC (~35% increase) over Super High Frequency (SHF) band while keeping the effective antenna size same. The linear gain optimization also achieved 2.3 dBi (~40% increase) gain in the SHF band, but had poorer axial ratio performance. The optimized S-band antenna achieved very accurate tuning to the desired frequency of 2.285 GHz and gain of 6.2 dBiC, which is more than 3 dBiC larger than the initial design. These antenna optimizations establish the proposed RCPSO as an efficient, versatile and effective Microstrip antenna design technique.,Industri komunikasi tanpa wayar semakin berkembang pesat untuk beberapa dekad yang lalu. Antena mikrostrip telah memainkan peranan besar dalam meningkatkan komunikasi tanpa wayar dalam tempoh ini. Oleh itu reka bentuk antena mikrostrip telah berkembang semakin kompleks. Secara tradisinya, mikrostrip antena boleh dianalisis menggunakan persamaan Maxwell. Ini menjadi tidak praktikal untuk reka bentuk kompleks dan amorfus. A pengoptimuman algoritma baru untuk pengoptimuman antena mikrostrip , menghamburkan kata-kata Convergence Zarah Swarm Optimization ( RCPSO ), dibentangkan di dalam tesis ini . Dalam tesis ini , keberkesanan menggunakan RCPSO untuk mikrostrip reka bentuk antena akan disiasat. Para akan dinilai oleh bilangan lelaran yang diperlukan untuk mencapai penyelesaian yang optimum dan kualiti penyelesaian yang optimum. Algoritma RCPSO rosak masalah pengoptimuman yang dengan mempertimbangkan hanya satu subset dari dimensi pada satu masa untuk mengatasi laknat kematraan . Ia adalah algoritma Multi- Mula yang memerlukan penentukuran parameter pengoptimuman yang sangat sedikit. Selain itu, ia menggunakan Keadaan sempadan heterogen , yang digunakan untuk parameter antena semasa mereka melarikan diri ruang carian yang sah. Satu antara muka untuk algoritma telah dilaksanakan dan pengiraan RCPSO dilaksanakan dengan menggunakan Matlab versi 7.11 . Kaedah komersial Moment ( MoM ) berasaskan perisian Simulasi elektromagnet, Persamaan Kamiran Zeland ini Tiga Dimensi ( IE3D ), telah digunakan untuk mereka bentuk dan simulasi struktur antena. Dua Pengenalan Frekuensi Radio ( RFID) Reader antena dan satu antena S - band telah dioptimumkan menggunakan RCPSO dalam tesis ini. The pengoptimuman RCPSO dibanding dengan skim PSO klasik . Bagi antena RFID keuntungan pengoptimuman pekeliling, peningkatan lebar jalur yang ketara dicapai dan dimensi antena keseluruhan disimpan praktikal sama. Keuntungan pekeliling memperbaiki 2 dBiC penting ( ~ peningkatan 35 %) berbanding Super Frekuensi Tinggi ( SHF ) band sambil mengekalkan saiz antena yang berkesan sama. Keuntungan pengoptimuman linear juga mencapai 2.3 dBi (~ peningkatan 40% ) Keuntungan dalam band SHF , tetapi mempunyai prestasi nisbah miskin paksi. Dioptimumkan antena S -band dicapai penalaan sangat tepat kepada frekuensi yang dikehendaki 2,285 GHz dan keuntungan sebanyak 6.2 dBiC , yang lebih daripada 3 dBiC lebih besar daripada reka bentuk awal . Ini pengoptimuman antena menubuhkan RCPSO yang dicadangkan sebagai antena mikrostrip teknik reka bentuk yang cekap , serba boleh dan berkesan.,Master
Pages:	108
Call Number:	TK7871.67.M K34 2014
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Institute of Climate Change / Institut Perubahan Iklim

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.