مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374523220251213A Comprehensive Review of the Synthesis of Linear and Planar Antenna Arraysمروری جامع بر سنتز آرایههای آنتن خطی و صفحهای8194fa علی پسرک لودانشكده مهندسي برق و كامپيوتر، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایرانمحمدخلج امیرحسینیدانشکده مهندسی برق، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران2025917<p style="margin: 0cm; margin-bottom: .0001pt; text-align: justify;">An antenna array is created by assembling a set of radiating elements in a specific geometric structure, enabling unique features that conventional antennas cannot achieve. These features include the ability to scan radiation patterns, patterns with high directivity, and patterns with arbitrary shapes. Three general strategies are used for designing antenna arrays: determining excitation current amplitudes, excitation current phases, and the distance between elements. Various pattern synthesis methods have been proposed for each of these strategies.</p>
<p style="margin: 0cm; margin-bottom: .0001pt; text-align: justify;">In the synthesis of broadside radiation patterns, traditional methods focus on determining the excitation amplitude of elements. These methods include uniform excitation for maximum directivity and Chebyshev and Taylor excitation for minimizing the Side Lobe Level (SLL) for a specific Half-Power Beam Width (HPBW). Recently, new analytical synthesis methods have been introduced to achieve broadside patterns with maximum directivity, SLL, or HPBW control. The first part of this process, concentrating on determining the excitation amplitude strategy, explains these methods and compares them to traditional Chebyshev and uniform excitation methods.</p>
<p style="margin: 0cm; margin-bottom: .0001pt; text-align: justify;">To generate patterns with arbitrary and asymmetric shapes, the conventional approach involves determining both the excitation amplitude and phase of elements. However, implementing such excitation is intricate and costly. Recent articles have presented methods for synthesizing asymmetric patterns by solely determining the excitation phase of elements. In the second part, these methods are scrutinized along with their strengths and weaknesses.</p>
<p style="margin-top: 0cm; text-align: justify;">A novel method has recently emerged for synthesizing broadside patterns with a specified Side Lobe Level. Instead of adjusting the excitation amplitude of elements, this method focuses on the distance between elements. These arrays, termed non-uniformly spaced arrays, are known for their straightforward implementation. The third part explores the synthesis methods of these arrays, comparing them to uniformly spaced arrays and outlining their advantages and disadvantages.</p><p>آرایه آنتن از کنار هم قرار دادن یک مجموعه از عناصر تشعشعی در یک ساختار هندسی مشخص به­دست می­آید و ویژگی­های خاصی را ایجاد می­کند که آنتن­های معمول، قادر به انجام آن ها نیستند. از جمله­ی این ویژگی ها قابلیت پویش پترن تشعشعی، پترن­های تشعشعی با سمتگرایی بالا و پترن­های تشعشعی با شکل­های دلخواه می­باشند. برای طراحی آرایه­های آنتنی سه راهبرد کلی وجود دارد: تعیین دامنه­های جریان تحریک، تعیین فاز جریان­های تحریک و تعیین فاصله­ی بین عناصر. برای هر کدام از این راهبردها تاکنون روش­های سنتز پترن متفاوتی ارائه شده است.</p>
<p> در سنتز پترن­های پهلوآتش، روش­های سنتز متعارفی که بر اساس تنها تعیین دامنه ی تحریک عناصر هستند عبارتند از تحریک یکنواخت برای دستیابی به حداکثر سمتگرایی ممکن و تحریک چبی­شف و تیلور برای دستیابی به حداقل سطح گلبرگ کناری (SLL)به ازای پهنای بیم نصف توان (HPBW) مشخص. اخیرا برای دستیابی به پترن­های پهلوآتش با حداکثر سمتگرایی همراه با کنترل SLL یا HPBW، روش های سنتز تحلیلی جدیدی ارائه شده است که در بخش اول، که راهبرد تعیین دامنه­ی تحریک عناصر می­باشد به بیان آن­ها پرداخته و با روش­های مرسوم چبی­شف و تحریک یکنواخت مقایسه شده­اند.</p>
<p>برای دستیابی به پترن­های با شکل دلخواه و نامتقارن، روش متعارف، تعیین توام دامنه و فاز تحریک عناصر می باشد. اما پیاده­سازی این نوع تحریک، بسیار پیچیده و پرهزینه است. اخیرا در مقالات روش­های سنتز پترن­های نامتقارن با استفاده از تعیین تنها فاز تحریک عناصر ارائه شده است که در بخش دوم به بررسی این روش ها و نقاط قوت و ضعف آن­ها پرداخته شده است.</p>
<p>در سال­های اخیر روش جدیدی برای سنتز پترن های پهلوآتش با سطح گلبرگ کناری معین ارائه شده است که در آن به جای وزن­دهی دامنه­ی تحریک عناصر، وزن­دهی بر روی فاصله­ی بین عناصر انجام شود که به این آرایه­ها، آرایه­های با فاصله­گذاری غیر یکنواخت می­گویند و از ویژگی سادگی در پیاده­سازی برخوردار است. در بخش سوم به بررسی روش­های سنتز این نوع آرایه­ها پرداخته می­شود و مقایسه­ای بین آن­ها و آرایه­های با فاصله­گذاری یکنواخت انجام شده و نقاط قوت و ضعف آن­ها بیان می­شود.</p>http://ijece.org/ar/Article/Download/51487مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374523220251213Performance Analysis of Different Control Methods in Permanent Magnet Synchronous Motor Drives: A Comparative Studyتحلیل عملکرد و ارزیابی کارایی روش¬های مختلف کنترل در درایو موتورهای سنکرون مغناطیس دائم95106faمجتبیسلمانفرمجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایرانآرشدهستانی کلاگرمجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران0000-0001-8458-0898محمدرضاعلیزاده پهلوانیمجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایرانیوسفکوه مسکنمجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران202532<p>PMSM motors are suitable for applications that require precise measurement of torque, speed, or position, and because of their characteristics, they are used in military, industrial, and automation systems, and they can be a suitable alternative to traditional induction motors. Classical controllers are widely used in controlling the speed of permanent magnet synchronous motors; But these controllers do not perform well due to the non-linear characteristics of the motor or in the presence of disturbances and load changes. The model predictive control method can optimize the future control path to achieve the desired dynamic efficiency. In this paper, the performance of the model predictive control (MPC) method is compared with vector control (FOC), direct torque control (DTC), hysteresis control, and classical PWM-based linear control. Also, due to the importance of the issue of losses, comparative studies of switching losses are conducted between different control methods and model predictive control method in three-phase two-level voltage source inverters. The results obtained show that the model predictive control method effectively controls the load current and has a much better performance compared to the classical methods. Finally, the simulation results are compared and analyzed.</p><p>موتورهای سنکرون مغناطیس دائم (PMSM) به دلیل چگالی توان بالا، راندمان زیاد و قابلیت کنترل دقیق گشتاور و سرعت، در بسیاری از سامانه‌های صنعتی، رباتیکی و نظامی کاربرد گسترده‌ای یافته‌اند. عملکرد مطلوب این موتورها به شدت وابسته به نوع الگوریتم کنترلی مورد استفاده است. در این مقاله، عملکرد پنج روش کنترلی شامل کنترل جریان با مدولاسیون (PWM)، کنترل جریان هیسترزیس، کنترل برداری میدان (FOC)، کنترل مستقیم گشتاور (DTC) و کنترل پیش‌بین مبتنی بر مدل (MPC) در یک درایو PMSM مورد شبیه‌سازی، تحلیل و مقایسه قرار گرفته است. در تمامی روش‌ها، شرایط کاری موتور و مبدل یکسان در نظر گرفته شده و پارامترهای موتور با سرعت نامی rpm 2000 و بار اغتشاشی 5<sub>/</sub>1 و 5<sub>/</sub>2 نیوتن‌متر در نظر گرفته شده است. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که روش کنترل پیش‌بین مبتنی بر مدل (MPC) ضمن کاهش قابل توجه ریپل گشتاور (حدود 2/0%) و اعوجاج هارمونیکی کل (2% ≈ THD)، از پاسخ دینامیکی بسیار سریع و پایداری بالا در برابر تغییر بار و پارامترهای موتور برخوردار است. در مقابل، روش‌های کلاسیک نظیر PWM و FOC نسبت به تغییر پارامترهای Rs و Lq حساس‌تر بوده و دارای ریپل گشتاور و تلفات کلیدزنی بالاتری هستند. همچنین، نتایج تحلیل تلفات نشان داد که با افزایش فرکانس کلیدزنی، تلفات در روش‌های PWM و DTC افزایش می‌یابد، در حالی‌که روش MPC با انتخاب بردارهای ولتاژی بهینه، توانست تلفات کلیدزنی را به حداقل برساند. در مجموع، نتایج این پژوهش بیانگر آن است که روش MPC به دلیل دقت بالا، پاسخ سریع و قابلیت پایداری در شرایط غیرخطی و متغیر، برترین گزینه برای کنترل PMSM در کاربردهای بلادرنگ و صنعتی محسوب می‌شود.</p>http://ijece.org/ar/Article/Download/49594مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374523220251213Design of a Power Electronic Transformer Structure Based on Multi-Port Converters with Integrated Energy Storage Capabilityطراحی ساختار مناسب ترانسفورماتور الکترونیک قدرت بر مبنای استفاده از مبدل های چند پورته با قابلیت نصب ذخیره ساز 107116fa حمید کاوشدانشكده مهندسي برق و كامپيوتر، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایرانمهدیسرادارزاده دانشكده مهندسي برق و كامپيوتر، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران، 202514<p style="direction: ltr;">Power Electronic Transformers (PETs) have emerged as promising alternatives to conventional Line Frequency Transformers (LFTs) in modern power systems. For high-power and high-voltage applications, modular configurations such as Cascaded H-Bridge (CHB) structures are widely recognized as effective PET design solutions. However, existing PET topologies, most commonly based on Dual Active Bridge (DAB) converters, suffer from significant drawbacks, including low-frequency distortion power in DC-link capacitors and degraded performance under fault conditions.</p>
<p style="direction: ltr;">To overcome these limitations, this paper introduces several multi-port converter-based PET architectures. By employing multiple five-port active bridge converters in conjunction with supercapacitors and an advanced control strategy for inter-port power management, the proposed PET achieves enhanced dynamic performance and fault-tolerant operation at both medium-voltage (MV) and low-voltage (LV) levels. Conceptual design and comprehensive simulation studies conducted in Matlab/Simulink confirm the effectiveness and robustness of the proposed topologies.</p><p>ترانسفورماتور الکترونیک قدرت (PET) به­عنوان جایگزینی مناسب برای ترانسفورماتورهای معمول فرکانس خط (LFT) در سیستم­های قدرت مدرن در نظر گرفته می­شود. همچنین، در کاربردهای با توان و ولتاژ بالا، ساختارهای مدولار مانند پل H آبشاری (CHB)، به عنوان راه­حل‌های مناسب برای طراحی PET شناخته می‌شوند. با این حال، در توپولوژی­ها موجود معرفی­شده، توان­های اعوجاجی فرکانس پایین در خازن­های لینک DC و عملکرد نامناسب در هنگام خطا می­تواند از معضلات این توپولوژی­ها باشد که معمولاً بر اساس مبدل پل فعال دوگانه (DAB) طراحی می­شوند. به منظور حل این مسئله، این مقاله چند ساختار مبتنی بر مبدل­های چندپورته پیشنهاد می‌کند که با پیکربندی مناسب می­توانند معضلات مطرح­شده را رفع کنند. استفاده از چند مبدل پل فعال پنج‌گانه و ابرخازن و ارائه یک روش کنترل مناسب جهت کنترل توان بین پورت‌ها به طراحی جدید یک ترانسفورماتور الکترونیک قدرت با دینامیک بالا و قابلیت عملکرد در هنگام خطا در MV و LV منجر خواهد شد. طراحی مفهومی و مطالعات شبیه­سازی انجام­شده با استفاده از Matlab/Simulink اثربخشی و عملکرد مناسب توپولوژی­های پیشنهادی را نشان می­دهد.</p>http://ijece.org/ar/Article/Download/49084مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374523220251213Modeling Transient Time-Dependent Behavior of a Digital Phase-Locked Loop Circuit Using Gated Recurrent Neural Network مدل سازی رفتار گذرای وابسته به زمان مدار حلقه قفل فاز دیجیتالی به کمک شبکه¬ی عصبی واحد بازگشتی گیتی117126faسیده فاطمه موسوی قوام آبادیدانشکده مهندسی برق، دانشگاه یزد، یزد، ایرانسیدعلیرضاصدرالساداتدانشکده مهندسی کامپیوتر، دانشگاه یزد، یزد، ایران0000-0002-6192-1167 علی مفتخرزادهدانشکده مهندسی برق، دانشگاه یزد، یزد، ایران0000-0002-5634-68152024921<p class="MsoNormal" style="direction: ltr;"><span style="font-size: 12.0pt; mso-bidi-font-size: 14.0pt; line-height: 107%; font-family: 'Times New Roman',serif; mso-bidi-font-family: 'B Nazanin';">Nowadays, neural networks are a powerful tool for modeling complex and nonlinear circuits. In this paper, the transient time-dependent behavior of a digital phase-locked loop circuit is modeled using two time-dependent neural network models. Modeling with an RNN (Recurrent Neural Network) faces the challenge of gradient vanishing during the training phase and does not perform well in terms of speed and accuracy. To achieve desirable training and testing error values, the GRU (Gated Recurrent Unit) neural network is used for modeling. This network, due to the presence of update and reset gates, can overcome the gradient vanishing problem and provide acceptable modeling results. A comparison of the results of these two networks shows that the method based on the gated neural network structure has superior capability and performance in modeling the behavior of nonlinear circuits.</span></p><p class="Abstract" dir="RTL" style="text-align: justify; text-justify: kashida; text-kashida: 10%;">امروزه شبکه‌های عصبی یک ابزار قدرتمند برای مدل­سازی مدار­های پیچیده و غیرخطی می­باشند. در این مقاله، مدل­سازی رفتار گذرای وابسته به زمان مدار حلقه قفل فاز دیجیتالی به کمک دو مدل شبکه­ی عصبی که وابسته به زمان هستند، انجام شده است. مدل‌سازی با استفاده از شبکه عصبی RNN با چالش محو گرادیان در مرحله آموزش مواجه می­باشد و از نظر سرعت و دقت در مدل‌سازی عملکرد مناسبی ندارد. برای دستیابی به مقادیر مطلوب خطای آموزش و آزمون، از شبکه عصبی GRU برای مدل‌سازی استفاده می­شود. این شبکه به دلیل وجود دو گیت به‌روزرسانی و بازنشانی، قادر می­باشد مشکل محو شدن گرادیان را برطرف کرده و مدل‌سازی قابل قبولی ارائه ­دهد. مقایسه نتایج این دو شبکه نشان می‌دهد که روش مبتنی بر ساختار شبکه عصبی گیتی، توانایی و قابلیت بهتری در مدل‌سازی رفتار مدارهای غیرخطی دارد. در پایان، جهت ارزیابی منصفانه عملکرد مدل‌ها، مقایسه‌ای نیز با ساختار LSTM انجام شده که نتایج آن نشان می‌دهد شبکه GRU از نظر دقت مدل‌سازی و سرعت آموزش عملکرد بهتری نسبت به LSTM نیز دارد.</p>http://ijece.org/ar/Article/Download/48062مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374523220251213Enhanced Automatic Test Pattern Generation Using PSO-FAN Algorithmتولید الگوی آزمون خودکار پیشرفته با استفاده از الگوریتم PSO-FAN127137faسید حمیدظهیریدانشكده مهندسي برق و كامپيوتر، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران0000-0002-1280-8133 احسانحق پرستدانشکده مهندسی برق و کامپیوتر, دانشگاه بیرجند, بیرجند, ایران0009000252674464ابوالفضلبیجاریدانشكده مهندسي برق و كامپيوتر، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران0000-0002-0552-0721202512<p style="text-align: left;">The domain of Very Large Scale Integrated (VLSI) circuit testing has experienced advancements in methodologies for fault detection, which are crucial for addressing the complexities of modern applications. Traditional testing techniques frequently fall short in achieving precise fault localization, highlighting the necessity for the development of enhanced methodologies. This paper endeavors to investigate the implementation of an optimized test generation algorithm aimed at improving testing efficiency and increasing fault coverage. In this study, we utilized a (PSO)-enhanced FAN (fan-out-oriented algorithm) applied to ISCAS'89 benchmark circuits. The optimization process involved refining the decision trees utilized in the FAN algorithm through a rigorously defined cost function, which strikes a balance between accuracy, complexity, and operational efficiency. The results indicate improvement in both fault coverage and detection efficiency. Furthermore, the optimization process resulted in a reduction of required test vectors, thereby enhancing testing efficiency, particularly in high-volume production environments. The study also introduces the development of diagnostic metrics that provide deeper insights into circuit failures and proposes design-for-testability techniques to improve reliability. The integration of PSO within the FAN algorithm not only facilitates the generation of robust test solutions but also produces high-quality test vectors.</p><p>حوزه آزمایش مدارهای یکپارچه با مقیاس بسیار بزرگ (VLSI) در سال‌های اخیر پیشرفت‌های قابل توجهی در روش‌های تشخیص خطا تجربه کرده است، به طوری که این پیشرفت‌ها در کاربردهای پیچیده اهمیت فراوانی یافته‌اند. هرچند که روش‌های سنتی برای شناسایی مدارهای سالم و معیوب کارآمد هستند، اما معمولاً در تشخیص دقیق انواع مختلف خطا محدودیت‌هایی دارند. این مقاله به بررسی پیاده‌سازی یک الگوریتم بهینه‌سازی شده به نام FAN (الگوریتم تولید تست مبتنی بر خروجی) می‌پردازد که با استفاده از تکنیک بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO) بر روی مدارهای معیاری ISCAS'89 انجام شده است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان‌دهنده بهبود در پوشش خطا و افزایش دقت تشخیص می‌باشد. به علاوه، این بهینه‌سازی منجر به کاهش تعداد بردارهای آزمایشی مورد نیاز گردیده است که در نتیجه کارایی آزمایش را در شرایط تولید با حجم بالا افزایش می‌دهد. این تحقیق بر اهمیت توسعه معیارهای تشخیصی به منظور درک بهتر عیوب مدار تأکید می‌کند و به‌کارگیری تکنیک‌های طراحی که قابلیت آزمایش را تقویت کند، پیشنهاد می‌نماید. استفاده از PSO در الگوریتم FAN، نشان‌دهنده پتانسیل بالای این روش در فرآیند تولید تست است و موجب برقراری تعادلی مناسب بین دقت، پیچیدگی و کارایی عملیاتی می‌شود.</p>http://ijece.org/ar/Article/Download/49064مرکز منطقه ای اطلاع رسانی علوم و فناوریفصلنامه مهندسی برق و مهندسی کامپيوتر ايران1682374523220251213A New Active Impedance Source Inverter with Reduced Voltage Stress Across the Switchesاینورتر منبع امپدانسی فعال جدید با تنش ولتاژ کاهش یافته در دو سرکلیدها138144faویدارنجبری زاددانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران0000-0002-4607-254Xابراهيمباباييدانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران0000000314605177202515<p style="direction: ltr;">In this paper, a new active impedance source inverter with low voltage stress across the elements and suitable voltage gain is proposed. This feature of the proposed inverter reduces the size, volume and cost of the structure. The proposed inverter consists of two parts: an impedance source on the input side and an H-bridge on the output side, which generates a three-level output voltage. An analysis of the operating modes and the control method applied to generate the gate pulses of the switches is presented, and the voltage gain of the proposed structure is calculated. In addition, the active and passive components of the proposed structure are designed. In the following, a comparative analysis is provided from the points of view of voltage gain, voltage stress across the switches, diodes and also the total voltage of the capacitors, along with a comparative diagram of the number of elements, between the proposed structure and several conventional impedance source structures. Finally, the proposed structure is designed in the PSCAD environment, and its results are fully analyzed, which shows the proper performance of the proposed structure and the accuracy of the obtained equations.</p><p>در این مقاله، یک اینورتر منبع امپدانسی فعال جدید با تنش ولتاژ پایین‌ در دو سر المان‌ها و بهره ولتاژ مناسب پیشنهاد می‌شود. این ویژگی اینورتر پیشنهادی باعث کاهش سایز، حجم و قیمت تمام شده ساختار می‌گردد. اینورتر پیشنهاد شده از دو بخش منبع امپدانسی در سمت ورودی و پل H در سمت خروجی تشکیل شده که ولتاژ خروجی سه سطحی را ایجاد می‌کند. تجزیه و تحلیل حالت‌های کاری و روش کنترلی اعمال شده برای تولید پالس های گیت کلیدها ارائه‌ شده و بهره ولتاژ ساختار پیشنهادی محاسبه می شود. علاوه بر این، اجزای فعال و غیرفعال (اکتیو و پسیو) ساختار پیشنهادی طراحی می‌گردد. در ادامه، تحلیل مقایسه‌ای از نقطه‌نظرهای بهره ولتاژ، تنش ولتاژ دو سر کلیدها، دیودها و همچنین مجموع ولتاژ خازن‌ها به همراه نمودار مقایسه‌ای مربوط به تعداد المان‌ها، ما بین ساختار پیشنهادی و چند ساختار امپدانسی مرسوم، فراهم گردیده است. در آخر، ساختار پیشنهادی در محیط PSCAD طراحی شده و نتایج آن به طور کامل تحلیل می‌شود که این نتایج عملکرد مناسب ساختار پیشنهادی و صحت معادلات به ‌دست‌ آمده را نشان می‌دهد</p>http://ijece.org/ar/Article/Download/49099