3D Electromagnetic Analysis and Optimization of Metamaterial Constructed by SRR Using the MOGA Algorithm for Performance Improvement

Authors : İsmail TOPALOĞLU

Pages : 34-47

Doi:10.29130/dubited.885029

View : 15 | Download : 16

Publication Date : 2021-05-29

Article Type : Research Paper

Abstract :Çalışma, meta-malzeme yapılı ayrık halka rezonatörün 3D elektromanyetik analizini ve optimizasyonunu sunar. Analiz, elektromanyetik analiz koşulları altında, ana ve bağımlı elektromanyetik sınır koşulları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışma frekansı aralığı yani performans özelliği 1 GHz'den 20 GHz'e kadar frekans aralığında analiz edilmiştir. Ayrık halkalı rezonatör tasarımı, gerçek kullanımına uygun olarak üçlü eş eksenler üzerinde analiz edilmiştir. Analizde yüzey akım yoğunluğu, elektrik alan şiddeti ve manyetik alan şiddeti değerleri incelenmiştir. Meta-malzeme yapılı ayrık halka rezonatörler birçok alanda kullanılmaktadır. Günümüzde 5G uygulamalarında ölçüm ve sensör veya anten olarak birçok uygulama alanına sahiptir. Yüksek frekanslarda uygun bir tasarım elde etmek için mikron seviyesinde tasarımlara ihtiyaç vardır. Yeni geliştirilmiş amaç fonksiyonları çalışmada sunulmuştur. Bu çalışmada, negatif kırılma indisi kapasitesine ulaşabilen 20 GHz'e kadar çok amaçlı genetik algoritma kullanılarak optimize edilmiş bir SRR tasarımı ile iyi sonuçlar elde edilmiştir. Bu sonuçlar, çalışmada geçirgenlik ve geçirgenlik arasındaki ilişki ile sunulmuştur. Ayrıca tasarımdan elde edilen sonuçlar incelendiğinde kablosuz uygulamalara uygun olduğu görülmektedir. Daha önce 11 GHz olan SRR negatif kırılma indisi kapasitesi performans iyileştirmesi ile 15.5 GHz'e çıkarılmıştır.
Keywords : Rezonatör, Elektromanyetik, Optimizasyon, MOGA, SRR