진화한 안테나
Evolved antenna
무선통신에서 진화된 안테나는 다윈의 진화를 모방한 진화 알고리즘을 사용하는 자동 컴퓨터 설계 프로그램에 의해 완전히 또는 실질적으로 설계된 안테나입니다.이 절차는 최근 몇 년 동안 기존의 많은 안테나 유형 중 어느 것도 적절하지 않은 비정상적인 방사선 패턴 등 엄격하거나 모순되거나 비정상적인 설계 요건을 수반하는 미션 크리티컬한 애플리케이션에 사용할 수 있는 안테나를 설계하기 위해 사용되어 왔습니다.
과정
이 컴퓨터 프로그램은 간단한 안테나 모양에서 시작해 반andom 방식으로 요소를 추가하거나 수정하여 다수의 새로운 후보 안테나 모양을 만듭니다.그런 다음 설계 요건을 얼마나 잘 충족시키는지 판단하기 위해 이들 값을 평가하고 각각에 대한 수치 점수를 계산한다.그런 다음 자연선택과 유사한 단계에서 점수가 가장 낮은 후보 안테나의 일부가 폐기되고 점수가 가장 높은 설계의 모집단이 감소합니다.이러한 안테나를 사용하여 컴퓨터는 이 절차를 반복하고, 고득점 설계를 선택하는 연속적인 모집단(변환, 크로스오버, 선택 등)을 생성합니다.여러 번 반복한 후 안테나 집단을 평가하여 가장 높은 점수 설계를 선택한다.기존의 수동 설계 방법으로는 찾을 수 없었던 복잡한 비대칭 형상을 가지고 있기 때문에 결과 안테나는 최상의 수동 설계를 능가하는 경우가 많습니다.
1990년대 중반에 미치엘센, 알트슐러, 린덴, 하우프트, 라흐마트-사미이의 연구에서 최초로 진화한 안테나 설계가 등장했다.대부분의 실무자들은 안테나 설계를 진화시키기 위해 유전 알고리즘 기술 또는 그 변형을 사용한다.
진화된 안테나의 한 예는 2006년 NASA의 우주 기술 5 (ST5)[1] 임무를 위해 진화된 X-밴드 안테나이다.이 임무의 목적은 미래의 우주 임무에서 잠재적으로 사용될 수 있는 혁신적인 기술을 보여주는 것이었다.각 위성에는 지상국과 통신하기 위한 두 개의 통신 안테나가 있었다. 즉, 특이한 구조를 가진 진화된 안테나, 그리고 보다 표준적인 사각형 나선 안테나이다.전자는 까다로운 일련의 미션 요건을 충족하기 위해 진화되었습니다. 특히 X 대역에서 업 및 다운 링크 주파수를 커버하기 위한 원편파용 광빔 폭과 넓은 임피던스 대역폭의 조합입니다.두 안테나 모두 뉴멕시코 주립 대학의 물리 과학 연구소에 의해 제작되었다.이들의 외관은 기본적으로 복사 원소를 덮는 폼 라돔이라는 점에서 동일했다.ST5 미션은 2006년 3월 22일 성공적으로 발사돼 NASA에 의해 해체되기 전까지 임무를 수행했으며, 이 진화한 안테나는 세계 최초로 인공적으로 진화한 우주 비행 물체이다.그 후 달 대기 및 먼지 [2]환경 탐사선에는 다른 진화된 안테나가 사용되었다.
레퍼런스
- ^ Hornby, Gregory S.; Al Globus; Derek S. Linden; Jason D. Lohn (September 2006). "Automated antenna design with evolutionary algorithms" (PDF). Space. American Institute of Aeronautics and Astronautics. Retrieved 2012-02-19.
- ^ Kuroda, Vanessa; Mark Allard; Brian Lewis; Michael Lindsay (August 2014). "Comm for Small Sats: The Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (LADEE) Communications Subsystem". 28th Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites. Retrieved 2020-10-27.
외부 링크
- [1] NASA 에임스 연구센터
- 유전자 프로그래밍 이론 실습 2004 워크숍에서 Lohn, Hornby 및 Linden이 제출한 논문.
