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Optimización de bajo costo basada en la miniaturización de pasivos de microondas mediante simulaciones de EM de múltiple resolución para aplicaciones de Internet de las cosas y espacios limitados

Autores: Pietrenko-Dabrowska, Anna; Koziel, Slawomir; Raef, Ali Ghaffarlouy

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Optimización de bajo costo basada en la miniaturización de pasivos de microondas mediante simulaciones de EM de múltiple resolución para aplicaciones de Internet de las cosas y espacios limitados


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Diseño
Componentes de microondas
Algoritmo de miniaturización
Simulaciones electromagnéticas
Resolución
Proceso de optimización

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Especificaciones de rendimiento estrictas junto con restricciones impuestas en dimensiones físicas hacen que el diseño de componentes de microondas contemporáneos sea una tarea verdaderamente onerosa. En los últimos años, la última demanda ha ido creciendo en importancia con la aplicación innovadora de áreas como el Internet de las Cosas entrando en juego. La necesidad de emplear simulaciones electromagnéticas de onda completa para la evaluación de respuesta, confiables pero que consumen mucha CPU, solo agrava el problema. Este documento propone un algoritmo de miniaturización de bajo costo que emplea un procedimiento de búsqueda de región de confianza y simulaciones electromagnéticas de múltiples resoluciones. En nuestro enfoque, la resolución del modelo electromagnético se ajusta a lo largo del proceso de optimización según su estado de convergencia, comenzando desde la fidelidad más baja admisible. A medida que el algoritmo converge, la resolución se incrementa hasta la de alta fidelidad, utilizada en la fase final para garantizar la confiabilidad. Cuatro componentes de microondas han sido utilizados como estructuras de verificación: un transformador de adaptación de impedancia y tres acopladores de línea de rama. Se han obtenido ahorros significativos en términos del número de análisis electromagnéticos requeridos para concluir el proceso de reducción de tamaño del 41, 42, 38 y 50 por ciento (en comparación con un procedimiento de fidelidad única). El área de huella de los diseños optimizados utilizando el enfoque propuesto es igual a 32, 205, 410 y 132 mm, en comparación con 52, 275, 525 y 213 mm del diseño inicial (y ya compacto).

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