Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2016 - zeszyt 9

Surrogate-Based Multi-Objective Optimization of Compact Microwave Couplers

10.15199/48.2016.09.19

nr katalogowy: 100507
10.15199/48.2016.09.19

This work presents a rigorous methodology for expedited simulation-driven multi-objective design of microwave couplers with compact footprints. The proposed approach is a viable alternative for computationally expensive population-based metaheuristics and exploits a surrogate-assisted point-by-point Pareto set determination scheme that utilizesfor the sake of computational efficiencyspace-mapping-corrected equivalent circuit models. The technique is showcased using a complex design example of a compact rat-race coupler, for which a set of nine alternative design solutions is efficiently identified. The latter illustrate the best possible trade-offs between conflicting design objectives for the structure at hand, that is, operational bandwidth and layout area. The overall design cost corresponds to approximately twenty high-fidelity electromagnetic simulations of the miniaturized coupler. Streszczenie. W pracy zaprezentowano metodologię projektowania kompaktowych sprzęgaczy mikrofalowych w oparciu o efektywną numerycznie analizę wielokryterialną. Proponowane podejście stanowi atrakcyjną alternatywę dla populacyjnych metod metaheurustycznych i polega na wyznaczeniu poszczególnych rozwiązań Pareto-optymalnych poprzez jednokryterialną optymalizację z ograniczenami, wykorzystującą modele obwodowe i metodę odwzorowania przestrzeni. Przykładem zastosowania przedstawionej metody jest projekt zminiaturyzowanego sprzęgacza pierścieniowego, dla którego wyznaczono dziewięć konkurencyjnych rozwiązań układowych, przedstawiających kompromis pomiędzy sprzecznymi kryteriami projektowymi, tj. pasmem pracy i powierzchnią struktury. Całkowity koszt projektowania nie przekracza dwudziestu symulacji elektromagnetycznych zminiaturyzowanego sprzęgacza mikrofalowego. (Wielokryterialna optymalizacja kompaktowych sprzęgaczy mikrofalowych przy użyciu metody modeli zastępczych). Index terms: microwave circuit miniaturization, multi-objective optimization,[...]

Bibliografia

[1] Yeung S.H., Man K.F., Multiobjective Optimization, IEEE Microw. Mag., vol. 12, (2011), no. 6, 120-133
[2] Tseng C.-H., Chen H.-J., Compact Rat-Race Coupler Using Shunt-Stub-Based Artificial Transmission Lines, IEEE Microw. Wireless Comp. Lett., vol. 18, (2008), no. 11, 734-736
[3] Ghal i H., Moselhy T.A., Miniaturized Fractal Rat-Race, Branch-Line, and Coupled-Line Hybrids, IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 52, (2004), no. 10, 2513-2520
[4] Liao S.-S., Sun P.-T., Chin N.-C., Peng J.-T., A Novel Compact-Size Branch-Line Coupler, IEEE Microw. Wireless Comp. Lett., vol. 15, (2005), no. 9, 588-590
[5] Koziel S., Bekasiewicz A., Kurgan P., Rapid EM-Driven Design of Compact RF Circuits By Means of Nested Space Mapping, IEEE Microw. Wireless Comp. Lett., vol. 24, (2014), no. 6, 364-366
[6] Deb K., Multi-Objective Optimization Using Evolutionary Algorithms, John Wiley & Sons, NY, 2001
[7] Bekasiewi cz A., Płotka B., Kurgan P., Kitl i ński M., Genetic Algorith-Based Design Flow of Microstrip Patch Coupler Incorporating Defected Ground Structures, KKE’11, Darłówko Wschodnie 2011
[8] Agilent ADS, Agilent Technologies, 1400 Fountaingrove Parkway, Santa Rosa, CA 95403-1799, 2011
[9] CST Microwave Studio, ver. 2013, CST AG, Bad Nauheimer Str. 19, D-64289 Darmstadt, Germany, 2013
[10] Koziel S., Ogur t sov S., Multi-Objective Design of Antennas Using Variable-Fidelity Simulations and Surrogate Models, IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 61, (2013), no. 12, 5931- 5939

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 100507 "Surrogate-Based Multi-Obj..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2016-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2016-9

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma