haku: @keyword genetic algorithm / yhteensä: 21
viite: 10 / 21
Tekijä:Lehtiniemi, Tuukka
Työn nimi:Genetic algorithm optimization of antennas for mobile terminals
Matkapuhelinantennien optimointi geneettisellä algoritmilla
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2006
Sivut:98      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto
Oppiaine:Radiotekniikka   (S-26)
Valvoja:Vainikainen, Pertti
Ohjaaja:Rahola, Jussi
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark S80     | Arkisto
Avainsanat:optimization
genetic algorithm
mobile terminal
small antenna
antenna feed structure
optimointi
geneettinen algoritmi
matkapuhelin
pieni antenni
antennin syöttörakenne
Tiivistelmä (fin): Tässä diplomityössä tutkitaan geneettisen algoritmin käyttöä matkapuhelinantennin syöttörakenteen optimointiin.
Matkapuhelimen runkomallina käytetään taittuvan, eli ns. simpukkamallisen matkapuhelimen maatasoja.
Toisen maatason yläpuolelle on lisätty kelluva metallilevy.
Geneettisellä algoritmilla optimoitava syöttörakenne sijaitsee maatason ja kelluvan metallilevyn välissä.
Optimoinnin tarkoituksena on tuottaa antenni, joka toimii kaikilla neljällä GSM-taajuuskaistalla: molemmilla ylä- ja molemmilla alakaistoilla.

Geneettistä algoritmia käytettiin kahdesta syystä.
Ensinnäkin, käytetyn matkapuhelimen runkomallin toimintaperiaatteita ei tunneta kovin tarkasti.
Geneettinen algoritmi kykenee tuottamaan antenniratkaisuja ilman tarkkoja tietoja rungon käyttäytymisestä, ja on siksi käyttökelpoinen uudessa tutkimuskohteessa.
Toiseksi, geneettisen algoritmin käytöstä näin monimutkaisiin antennisovelluksiin ei ole raportoitua tutkimustietoa.
Käytetty runkomalli on varsin monimutkainen, ja lisävaikeuksia tulee algoritmin soveltamisesta kahden selkeästi erillisen taajuuskaistan optimoinnissa.
Sovelluskohde siis toimii konseptitestinä geneettiselle algoritmille.

Optimointiongelmaa tarkastellessa huomattiin, että geneettiseen algoritmiin oli tehtävä sovellusriippuvia parannuksia.
Työn aikana kehitettiin paranneltu antennigeometrian koodausmenetelmä, uudentyyppinen skaalattuihin heijastuskertoimen arvoihin perustuva hyvyysfunktio ja uusi kaksiulotteinen risteytysmenetelmä.
Algoritmi, jossa yhdistyivät parannellut ja olemassa olevat menetelmät, tuotti onnistuneita antenniratkaisuja.
Optimoimalla sekä ylempiä että alempia GSM-kaistoja erikseen saatiin tulokseksi asetetut kriteerit täyttäviä antenneja.
Molempien taajuusalueiden optimointi yhtä aikaa tuotti riittämättömän kaistanleveyden alemmalla taajuusalueella.
Sellaisenaan optimoitu antenni kattaa molemmat ylemmät GSM-kaistat ja toisen alemmista.
Pääsyy riittämättömään alakaistaan on matkapuhelinmallin rungon pituus.
Lyhentämällä rungon pituutta runkoresonanssin taajuus nousisi ylemmäs, ja tekisi alakaistan optimoinnin helpommaksi.
Huolimatta alakaistan ongelmista voidaan sanoa, että geneettinen algoritmi toimii, ja sen käyttämisestä antennisuunnittelun apuna on nyt lupaavia kokemuksia.

Yhdestä optimoidusta antennirakenteesta valmistettiin prototyyppi.
Mallin rakentaminen oli melko vaativa tehtävä rakenteessa olevien ohuiden ilmarakojen vuoksi.
Tästä huolimatta vastaavuus simuloitujen ja mitattujen impedanssien välillä havaittiin hyväksi.
ED:2006-06-15
INSSI tietueen numero: 32020
+ lisää koriin
INSSI