Mikrodalga frekansında elektromanyetik soğurucu tasarımı ve optimizasyonu

Abstract

EM soğurucular, günümüz askeri ve sivil endüstrilerinde çok sayıda uygulama alanı bulmaktadır. Belirli bir EM spektrum bandı içinde geniş bir frekans aralığında iyi yutuculuk özellikleri ve ince katman yapısına sahip mikrodalga soğuruculara duyulan ihtiyaç da bununla birlikte artmaktadır. Bu çalışmada, Kel Kartal Arama Optimizasyonu Algoritması kullanılarak çok katmanlı yapılar için EM soğurucu tasarımı gerçekleştirilmiştir. Seçilen frekans aralıklarında farklı geliş açıları ve polarizasyonlar için literatürde yer alan İyileştirilmiş Parçacık Sürü Optimizasyonu, DE, CFO vb. ile karşılaştırmalar yapılmıştır. Farklı malzeme veri setleri kullanılarak çeşitli tasarımlar ile en uygun tasarımın bulunması hedeflenmiştir. Kel Kartal Arama Optimizasyonu ile 19 -37 GHz frekans bandında, çok katmanlı mikrodalga soğurucu için en uygun tasarımların elde edilmesi amaçlanmıştır. Bu optimizasyonların kullanım amacı, önceden tanımlanmış olan bir veri tabanından uygun malzeme katmanlarını seçerek soğurucunun istenen frekans aralığında en düşük maksimum yansıma katsayısına sahip ve en ince kalınlıkta soğurucu tasarımını gerçekleştirmektir. Optimizasyon sonucunda alınan her bir varyasyon için sayısal en iyi sonuçlar sunulmuştur.

EM absorbers have several uses in today's military and civilian industries. Additionally, there is a growing demand for microwave absorbers with good absorption characteristics and thin layer structures over a broad frequency range within a specific EM spectrum band. In this study, EM absorber design was carried out for multilayer structures using the Bald Eagle Search Optimization Algorithm. For various incidence angles and polarizations in chosen frequency ranges, comparisons were done with Improved Particle Swarm Optimization, DE, CFO, etc. in the literature. It is aimed to find the most suitable design with various designs using different material data sets. The goal of Bald Eagle Search Optimization is to find the multi-layer microwave absorber designs that are most suited for the 19–37 GHz frequency range. These optimizations aim to construct the absorber with the lowest maximum reflection coefficient in the given frequency range and the thinnest thickness by selecting the suitable material layers from a predefined database. The numerical best results are presented for each variation obtained as a result of the optimization.