Zastosowanie programu Remcom XFdtd i środowiska Octave do optymalizacji anten

• Autorzy: Di Barba P. , Hausman S. , Januszkiewicz Ł.

Warianty tytułu

EN

Application of Remcom XFdtd and Octave for antenna optimization

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono sposób integracji programu komputerowego do obliczeń elektrodynamicznych XFdtd firmy Remcom oraz środowiska obliczeniowego Octave do automatycznej optymalizacji anten. Pokazano, że proponowane podejście daje się zastosować w praktyce projektowej, przy wykorzystaniu kart graficznych do obliczeń równoległych. Działanie opracowanych skryptów zilustrowano przykładami optymalizacji dipola oraz anteny typu V z użyciem algorytmu ewolucyjnego .Pokazane w artykule wyniki optymalizaqi dotyczą przypadków z dwoma i z trzema parametrami geometrii anteny. Przy trzech parametrach otrzymano rozwiązanie znacznie lepiej spełniające wymagania projektowe, niż przy dwóch, przy nadal akceptowalnym czasie obliczeń.

EN

In the paper a method of integration of Remcom computational electrodynamics package XFdtd with Octave high-level interpreted language for numerical computation for the automatic antenna optimization is presented. It is shown that with an application of parallel computing on graphics processing units the proposed approach can be successfully used in antenna design practice. Operation of the scripts developed in XFdtd and Octave is illustrated with example evolutionary optimization for a dipole antenna and a Vee antenna. Optimization results are obtained for two and three antenna geometry variables. Results achieved with three variables satisfy optimization criteria better than with two variables within an acceptable time of computation.

Słowa kluczowe

PL

Wireless Body Area Network; WBAN; antena nasobna; optymalizacja anten; metody ewolucyjne; XFdtd; FDTD

EN

wireless body area network; WBAN; wearable antenna; antenna optimization; evolutionary optimization; XFdtd; FDTD

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 4
• Strony: 139--142
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Di Barba P.

• University of Pavia, Dept of Electrical, Computer and Biomedical Engineering, Pavia, Italy

autor

Hausman S.

• Politechnika Łódzka, Instytut Elektroniki

autor

Januszkiewicz Ł.

• Politechnika Łódzka, Instytut Elektroniki

Bibliografia

• [1] XFdtd 7.3 Reference Manual, Remcom Inc., State College, PA USA
• [2] Kozieł S., Ogurtsov S.: Antenna Design by Simulation-Driven Optimization, Springer 2014
• [3] Yeung S.H., Chan W.S., Ng K.T., Man K.F.: Computational Optimization Algorithms for Antennas and RF/Microwave Circuit Designs: An Overview, IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol.8, no.2, May 2012
• [4] Kozieł S., Ogurtsov S., Zeniutycz W., Bekasiewicz A.: Design of a Planar UWB Dipole Antenna With an Integrated Balun Using Surrogate-Based Optimization, Antennas and Wireless Propagation Letters, IEEE, vol.14, 2015
• [5] Wang Y.; Langdon S.: Antenna optimal design incorporating with neural networks and FDTD, Antennas and Propagation Society International Symposium, 2009, APSURSI’ 09, IEEE, June 2009
• [6] Tian B., Li Z., Wang Ch.: Boresight gain optimization of an UWB monopole antenna using FDTD and genetic algorithm, IEEE International Conference on Ultra-Wideband (ICUWB), vol. 1, 20-23 Sept. 2010
• [7] Di Barba P.: Multiobjective shape design in electricity and magnetism, Springer, 2010
• [8] Di Barba P., Mognaschi M.E., Palka R., Savini A.: Optimization of the MIT Field Exciter by a Multiobjective Design, Magnetics. IEEE Transactions, vol. 45, no.3, March 2009
• [9] http://www.ecma-intemational.org/publications/files/ECMA-ST/Ecma-262.pdf
• [10]Barney M.J., Knapil J.M., Haupt, Randy L.: Determining an optimal antenna placement using a genetic algorithm, Antennas and Propagation Society International Symposium, 2009, APSURSI ‘09 IEEE, June 2009
• [11] http://www.gnu.org/software/octave/octave.pdf
• [12] Januszkiewicz L., Hausman S., Kacprzak T., Michalak M., Bilska J., Krucińska I.: Textile body-worn exponentially tapered vee antenna, MIKON-2008. 17th International Conference on Microwaves, Radar and Wireless Communications, Vol.1