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sobre el diseño asistido por inteligencia artificial no supervisada de antenas para dispositivos planos de alto rendimiento

Autores: Koziel, Slawomir; Dou, Weiping; Renner, Peter; Cohen, Andrew; Tian, Yuandong; Zhu, Jiang; Pietrenko-Dabrowska, Anna

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

sobre el diseño asistido por inteligencia artificial no supervisada de antenas para dispositivos planos de alto rendimiento


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Diseñando
Estructuras de antena modernas
Perspicacia de ingeniería
Arquitectura de antena
Desarrollo automatizado de topología
Antenas planas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 36

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Diseñar estructuras de antena modernas es un desafío complicado. Es laborioso y depende en gran medida de la intuición y la experiencia en ingeniería, especialmente en las etapas iniciales orientadas al desarrollo de una arquitectura de antena adecuada. Debido a su naturaleza interactiva y a los procedimientos prácticos (principalmente estudios paramétricos) para validar la idoneidad de configuraciones geométricas particulares, el desarrollo típico de antenas requiere muchas semanas y una participación significativa de un experto humano. Las mismas razones solo permiten al diseñador probar un número muy limitado de opciones en cuanto a disposiciones geométricas de antenas. Por lo tanto, el desarrollo automatizado de topologías y dimensiones es de gran interés, especialmente desde una perspectiva industrial donde el tiempo de comercialización y los gastos relacionados con expertos son de suma importancia. Este documento discute un enfoque novedoso para el diseño no supervisado basado en especificaciones de antenas planas. La metodología presentada se basa en una parametrización de antena flexible y escalable, que permite la realización de geometrías complejas manteniendo una dimensionalidad de espacio de parámetros razonablemente pequeña. Se emplea un algoritmo personalizado inspirado en la naturaleza para llevar a cabo la exploración del espacio e identificar una topología de antena cuasi óptima en un sentido global. Luego se incorpora un procedimiento rápido basado en gradientes para ajustar finamente las dimensiones de la antena. El marco de diseño funciona completamente de forma "caja negra" con la única entrada siendo las especificaciones de diseño, y restricciones opcionales, por ejemplo, con respecto al tamaño de la estructura. Numerosos estudios de casos ilustrativos demuestran la capacidad de la técnica presentada para generar topologías de antena no convencionales de rendimiento satisfactorio utilizando presupuestos computacionales razonables, y sin necesidad de interacción de ningún experto humano en absoluto.

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