AIAntenna

設計空間探索のための AI モデルベースのアンテナ オブジェクトを作成する

R2023b 以降

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    説明

    AIAntenna オブジェクトを使用すると、アンテナ カタログ要素の AI ベース モデルを利用して、特性の評価と設計空間の探索を素早く行うことができます。従来の全波ソルバーの代わりに AI ベースのアンテナ モデルを使用することで、設計目標を満たすためのアンテナの微調整に必要なシミュレーション時間を大幅に短縮できます。

    作成

    design 関数で名前と値の引数 ForAI を true に設定することで、サポートされているカタログ要素の AIAntenna オブジェクトを作成できます。AIAntenna オブジェクトには、サポートされているすべてのカタログ要素に共通な 2 つの固定された読み取り専用プロパティと、素子固有の調整可能な (または読み取り専用の) 動的プロパティが用意されています。これらの動的プロパティの詳細については、各カタログ要素のページを参照してください。

    次のカタログ要素がサポートされています。

    プロパティ

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    この プロパティ は読み取り専用です。

    アンテナ カタログのアンテナのタイプ。文字列として返されます。

    例: "patchMicrostrip"

    データ型: string

    この プロパティ は読み取り専用です。

    AIAntenna を作成するのに使用される初期設計周波数。ヘルツ単位の正のスカラーとして返されます。

    例: 1e9

    データ型: double

    オブジェクト関数

    bandwidthCalculate absolute bandwidth of AI-based antenna
    beamwidthCalculate Half-Power Beamwidth (HPBW) of AI-based antenna
    defaultTunableParametersGet default values of tunable properties
    exportAntennaExport tunable property values of AI-based antenna to equivalent catalog element
    peakRadiationCalculate maximum radiation points of AI-based antenna
    resonantFrequencyCalculate resonant frequency of AI-based antenna
    resetReset tunable property values to default
    showDisplay antenna, array structures, shapes, or platform
    tunableRangesFind upper and lower bounds of tunable properties

    例

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    この例では次を使用します。

    ライブ スクリプトを開く

    この例では、1.67 GHz で動作する AI ベースのマイクロストリップ パッチ アンテナを作成し、その帯域幅と共振周波数を計算する方法を示します。

    ForAI 引数を true に設定した design 関数を使用して、1.67 GHz で動作する AI ベースのマイクロストリップ パッチ アンテナを作成します。design 関数で ForAI 引数を使用するには、Statistics and Machine Learning Toolbox™ のライセンスが必要です。

    pAI = design(patchMicrostrip,1.67e9,ForAI=true)
    pAI = 
  AIAntenna with properties:

   Antenna Info
               AntennaType: 'patchMicrostrip'
    InitialDesignFrequency: 1.6700e+09

   Tunable Parameters
                    Length: 0.0862
                     Width: 0.1122
                    Height: 0.0018

Show read-only properties

    調整可能な範囲内の値を使って設計空間の長さと幅のプロパティを変更し、設計空間を探索します。AI ベースのアンテナ オブジェクトで tunableRanges 関数を使用すると、プロパティの調整可能な範囲を取得できます。 

    pAI.Length = 0.0855;
pAI.Width = 0.113;

    アンテナの絶対帯域幅、ならびにその下限と上限を計算します。

    [absBW,fL,fU,matchingStatus] = bandwidth(pAI)
    absBW = 
2.3422e+07

    fL = 
1.6679e+09

    fU = 
1.6913e+09

    matchingStatus = categorical
     Matched

    アンテナの共振周波数を計算します。 

    fR = resonantFrequency(pAI)
    fR = 
1.7016e+09

    AI ベースのマイクロストリップ パッチ アンテナを通常のマイクロストリップ パッチ アンテナに変換します。

    pm = exportAntenna(pAI)
    pm = 
  patchMicrostrip with properties:

               Length: 0.0855
                Width: 0.1130
               Height: 0.0018
            Substrate: [1×1 dielectric]
    GroundPlaneLength: 0.1795
     GroundPlaneWidth: 0.1795
    PatchCenterOffset: [0 0]
           FeedOffset: [0.0181 0]
            Conductor: [1×1 metal]
                 Tilt: 0
             TiltAxis: [1 0 0]
                 Load: [1×1 lumpedElement]

    参照

    [1] Sivaramakrishnan, Sudarshan, Vishwanath Iyer, Tina Gao, and Giorgia Zucchelli. “A Systematic Application of AI Techniques to Antenna Design, Analysis, and Optimization.” In 2024 54th European Microwave Conference (EuMC), 972–75. Paris, France: IEEE, 2024. https://doi.org/10.23919/EuMC61614.2024.10732562.

    バージョン履歴

    R2023b で導入

    参考

    関数

    トピック