Search
dr inż. Adam Kusiek
Publications
Filters
total: 59
Catalog Publications
Year 2019
-
Electromagnetic plane wave scattering from a cylindrical object with an arbitrary cross section using a hybrid technique
PublicationA hybrid technique combining finite-element and mode-matching methods for the analysis of scattering problems in open and closed areas is presented. The main idea of the analysis is based on the utilization of the finite-element method to calculate the post impedance matrix and combine it with external excitation. The discrete analysis, which is the most time- and memory-consuming, is limited here only to the close proximity of...
Year 2018
-
Finite element/mode-matching analysis of ferrite/dielectric line junctions of arbitrary cross-section
PublicationThis paper is focused on the analysis of line junctions obtained as a cascade of dielectric and ferrite guides of arbitrary cross-section. The main application of such structures is nonreciprocal devices such as isolators, circulators, or phase shifters. The efficient finite element/mode-matching approach is proposed to the analysis of such structures. In this approach, thefiniteelementmethod is applied todetermine propagation...
Year 2017
-
Analysis of graphene multi-strip planar guiding structures with the use of spectral domain approach
PublicationSpectral domain approach is modified and used to analyze some simple structures containing graphene strips. The modification is simple and concerns the Green’s function only. Moreover, the method is combined with the recently published root finding algorithms, which significantly improve the efficiency of the analysis. The results obtained for a simple guiding structure is verified and the field displacement effect is confirmed.
-
Left-handed propagation characteristics of a dielectric and metal-loaded periodic circular waveguide
PublicationIn this paper, a periodic dielectric/metallic rod is located in a circular waveguide to obtain left-handed operation. Two geometries of the dielectric/metallic rod are proposed and examined. The dispersion characteristics of the investigated waveguides are obtained using a surface impedance model. Moreover, equivalent circuit models are proposed allowing for calculation of the dispersion characteristics and scattering parameters...
Year 2016
-
Nonreciprocal properties of elliptical ferrite coupled line junction
PublicationIn this paper the nonreciprocal properties of el-liptical ferrite coupled line (EFCL) junction are examined. In the analysis the technique combining spectral-domain approach (SDA) with coupled-mode method (CMM) is applied. The nu-merical results concerning gyromagnetic coupling coefficient of ferrite coupled lines and scattering matrix of EFCL junction are presented. The obtained results are validated with the use of commercial...
-
Resonance Frequency Calculation of a Multilayer and Multipatch Spherical Microstrip Structure Using a Hybrid Technique
PublicationThis communication offers a rigorous analysis of the resonance frequency problem of a spherical microstrip structure mounted on a multilayer, dielectric-coated metallic sphere, with an electrically small radius. The structure consists of single or multiple metallic patches with arbitrary shapes. A full-wave analysis is employed with the use of proposed hybrid approach, combining the finite-difference technique with a spectral domain...
-
Resonant Frequencies in Microstrip Structure with Omega Medium Substrate
PublicationThe paper presents the research on a rectangular microstrip structure with multilayer substrate containing dielectric and omega medium layers. The effect of pseudochiral medium layer location in the substrate and its thickness on the resonant frequency of the rectangular microstrip structure is investigated. The numerical analysis of investigated structures is based on expansion of electric and magnetic fields. Utilizing the continuity...
-
Resonant Frequencies in the Open Microstrip Structures Placed on Curved Surfaces
PublicationThe paper presents the research on open microstrip structures placed on curved surfaces such as cylindrical, elliptical or spherical. The numerical analysis of investigated structures is based on expansion of electric and magnetic fields into suitable function series. Utilizing the continuity conditions the boundary problem is formulated which is solved with the use of method of moments. The investigated structures find application...
-
Scattering From a Cylindrical Object of Arbitrary Cross Section With the Use of Field Matching Method
PublicationA simple and intuitive solution to scattering problems in shielded and open structures is presented. The main idea of the analysis is based on the direct field matching technique involving the usage of projection of the fields at the boundary on a fixed set of orthogonal basis functions. Different convex shapes and various obstacle materials are considered to verify the validity of the method in open and closed structures. The...
-
Shielded coupled strip and slot guides with a thin omega pseudochiral medium layer
PublicationA method of moments combined with mode matching technique is applied to analyze the shielded coupled strip and slot line structures containing a thin plate of Omega pseudochiral medium. The boundary problems are simplified by introducing for omega medium the approximate continuity conditions. Such mathematical model allows to examine the field displacement effect appearing in the considered guide resulting from the coupling between...
Year 2015
-
An Analysis of Elliptical-Rectangular Multipatch Structure on Dielectric-Coated Confocal and Nonconfocal Elliptic Cylinders
PublicationA rigorous analysis of the resonance frequency problem of an elliptical-rectangular microstrip structure mounted on dielectric-coated elliptic conducting cylinder, with electrically small radius, is investigated in this paper. A full-wave analysis and a moment-method calculation are employed. The analysis is carried out considering the expansion of the field as a series of Mathieu functions. The complex resonance frequencies of...
-
An Analysis of Elliptical-Rectangular Patch Structure on Multilayer Elliptic Cylinders
PublicationThe resonance frequency problem of an ellipticalrectangular patch mounted on multilayered dielectric coated elliptic conducting cylinder, is investigated in this paper. A fullwave analysis and a moment-method calculation are employed. The analysis is carried out considering the expansion of the field as a series of Mathieu functions. An additional theorem for Mathieu functions is utilized to investigate the non-confocal ellipse...
-
An Analysis of Multistrip Line Configuration on Elliptical Cylinder
PublicationA configuration of multistrip lines mounted on a multilayer dielectric coated elliptic cylinder is investigated in this paper. A full-wave analysis and a moment-method calculation are employed. The analysis is carried out considering the expansion of the field as a series of Mathieu functions. Both open and shielded lines are considered in the analysis. Propagation coefficients and characteristic impedances are calculated for the...
-
CZĘSTOTLIWOŚCI REZONANSOWE W OTWARTYCH STRUKTURACH MIKROPASKOWYCH UMIESZCZONYCH NA POWIERZCHNIACH ZAKRZYWIONYCH
PublicationArtykuł prezentuje wyniki badań otwartych struktur mikropaskowych umieszczonych na powierzchniach cylindrycznych, eliptycznych lub sferycznych. Analiza numeryczna badanych struktur oparta jest na rozwinięciu pól elektrycznych i magnetycznych w odpowiednie szeregi funkcyjne. Korzystając z warunków ciągłości pól formułowane jest zagadnienie brzegowe, które rozwiązywane jest przy wykorzystaniu metody momentów. Badane struktury mają...
-
Hybrid technique for the analysis of circular waveguide junctions loaded with ferrite posts
PublicationThis study presents a hybrid technique for the analysis of circular waveguide junctions loaded with axially symmetrical ferrite posts of irregular shape. The method is based on a combination of the finite-difference frequency- domain technique with a mode-matching technique. The proposed approach is validated by comparing the presented results with numerical ones obtained from commercial software. The application of a cylindrical...
-
Nonreciprocal Devices Utilizing Longitudinally Magnetized Ferrite Coupled Lines
PublicationThis chapter presents authors’ recent research on the nonreciprocal devices utilizing longitudinally magnetized ferrite coupled line (FCL) junction. The principle of operation of FCL junction is explained and the hybrid techniques of analysis are shown. Numerical and experimental results concerning the nonreciprocal devices utilizing the different configurations of FCL junctions are presented and discussed.
-
Resonance Frequency Calculation of Spherical Microstrip Structure Using Hybrid Technique
PublicationIn this paper the spherical microstrip structure is considered. The structure is composed of a metallic patch with an arbitrary shape placed on a dielectric coated metallic sphere. In the analysis the hybrid technique is utilized. In this approach the finite-difference technique is applied in a cavity model to determine the current basis functions on the patch. Next, using method of moments, the resonance frequency of the structure...
-
Resonance in Rectangular Microstrip Structure Loaded with a Pseudochiral Medium Layer
PublicationA rectangular microstrip structure with multilayer substrate containing dielectric and pseudochiral medium layers is studied in this paper. The effect of Omega medium layer location in the substrate and its thickness on the complex resonant frequency of the rectangular microstrip structure is investigated.
-
Wideband crossover structure with double ring resonators
PublicationThe structure of a four-port microstrip crossover is presented. The device is composed of two ring resonators, one circular and one built from meander lines, connected by four straight lines. The equivalent circuit model of the crossover is derived. The structure is designed on thin and flexible substrate to allow it to bend. The possibility of applying the device on curved surfaces is tested experimentally.
Year 2014
-
An Analysis of Probe-Fed Rectangular Patch Antennas With Multilayer and Multipatch Configurations on Cylindrical Surfaces
PublicationA multi-patch configuration of probe-fed rectangular microstrip antennas mounted on a cylindrical body, with electrically small radius, with an arbitrary number of substrate and superstrate layers is investigated in this paper. A full-wave analysis and a moment-method calculation are employed. A unified procedure for creating proper matrices for the investigated geometry of the structure is outlined here. Numerical results for...
-
Coplanar Waveguide Fed Ultra-Wideband Antenna Over the Planar and Cylindrical Surfaces
PublicationThe investigation of coplanar waveguide fed ultra-wideband antenna and the influence of the proximity of different materials on the reflection coefficients and radiation character-istics is presented. The antenna is composed of two circular coplanar strips which enclose slot aperture of similar shape and is designed on a thin and flexible substrate. From the modeling and experimental tests the antenna shows good performance in...
-
Coplanar Waveguide-Fed Broadband Microwave Devices with (or without) a Thin Dielectric Substrate for Use in Flexible Electronic Systems
PublicationTwo examples of microwave devices, fed by a coplanar waveguide and realized on a thin substrate (or without such a substrate), are employed to investigate the influence of devices’ curvatures and the proximity of different materials on their parameters. To perform the tests, a broadband antenna and a low-pass filter are chosen. A feeding coplanar waveguide is realized on a dielectric material brick attached to an SMA connector...
-
Effect of Time Varying Measurement Conditions on Antenna Pattern in Near Field Measurement and Its Correction Procedure
PublicationAuthors present the procedure of taking into account the changes of electrical parameters of setup due to the time drift of temperature during the procedure of near field measurement. It is proposed to make additional measurements in determined positions of probe are next used the results to introduce corrections terms in measured data. Such approach was verified practically in experimental near field measurement system.
-
Extraction of antenna pattern from near field antenna measurements distorted by undesired emission
PublicationIn this paper authors present experimental correction of antenna pattern obtained from near field measurements when they are distorted by determined electromagnetic emission. Such situation may be met e.g. when feeding or supply subsystem interacts with antenna radiation pattern due to self-emission. Presented results of experiments show effectiveness of extraction of antenna pattern utilizing near field antenna measurements.
-
Four-Port Circulator Using Reduced Ground Plane Ferrite Coupled Line Junction
PublicationIn this paper the investigations of four-port circula-tor using longitudinally magnetized ferrite coupled line section are presented. The device is designed by cascading ferrite section with magic-T junction ensuring its even and odd mode excitation. The scattering parameters of ferrite coupled line junction are calculated using own software and verified with the use of commercial software. The even and odd excitation of ferrite...
-
Longitudinally magnetized left-handed cylindrical ferrite coupled line junction for nonreciprocal devices
PublicationThis paper presents investigations of longitudinally magnetized left-handed cylindrical ferrite coupled line junction for nonreciprocal devices. The proposed junction is formed as a quasi periodic arrangement of N unit cells. Each unit cell is realized as a cascade of short cylindrical ferrite coupled lines with reactance circuit composed of series capacitors and parallel inductors. The left-handed cylindrical junction with π/4...
-
Możliwości weryfikacji parametrów elektrycznych planarnych szyków antenowych stosowanych w radarach przy wykorzystaniu skanera do pomiaru charakterystyk antenowych w polu bliskim
PublicationW pracy zweryfikowano możliwości wykorzystania skanera służącego do pomiaru charakterystyk antenowych w polu bliskim do weryfikacji parametrów elektrycznych planarnych szyków antenowych stosowanych w radarach. Przedstawione zostały badania modelu anteny. Uzyskane rezultaty porównano z wynikami pomiarów wykonanych na poligonie antenowym uzyskując zadawalającą zgodność. Wykorzystanie systemu skanera pozwala więc na ograniczenie lub...
Year 2013
-
FINITE GROUND CPW-FED UWB ANTENNA OVER THE METALLIC CYLINDRICAL SURFACES
PublicationThe investigation of finite ground coplanar fed ultra-wideband (UWB) antenna and the influence of its curvature and the proximity of circular metallic screen on the reflection coefficients and radiation characteristics is presented. The antenna is composed of two circular coplanar strips which enclose slot aperture of similar shape and is designed on a thin and flexible substrate which allows its bending. The antenna configuration...
-
Hybrid technique for the analysis of scattering from periodic structures composed of irregular objects
PublicationW pracy zaproponowano nową metodę hybrydową do badania zjawiska rozpraszania fali elektromagnetycznej na strukturach periodycznych złożonych z obiektów rozpraszających o nieregularnym kształcie. Zaprezentowana metoda została wykorzystana do badania własności nowych struktur falowych. Uzyskane wyniki numeryczne zostały zweryfikowane eksperymentalnie.
-
UWB Microstrip Antennas on a Cylindrical Surfaces
PublicationConformal antennas are becoming popular due to their many advantages and possibilities of applications they offer. The advantages of using antennas with a curved surface arise not only from the possibility of integrating them with the object on which they are mounted on but also from the increase, relatively to planar antennas, of their visible angular range. The circular antenna arrays, or arrays of radiators located on the surface...
Year 2012
-
Analiza efektów sprzężeń pomiędzy promiennikami konforemnymi zrealizowanymi na powierzchni bocznej walca
PublicationRozdział opisuje analizę efektów sprzężeń pomiędzy promiennikami aperturowymi na powierzchni bocznej walca
-
Analysis of electromagnetic plane wave scattering from 2-d periodic arrangements of posts
PublicationArtykuł prezentuje metodę analizy rozpraszania fali elektromagnetycznej od układu periodycznie rozłożonych obiektów cylindrycznych na płaszczyźnie. Opisywane podejście analizy wykorzystuje pełnofalowe rozwiązanie oparte na metodzie dopasowania rodzajów. Wynikiem analizy jest wielorodzajowa macierz rozproszenia badanych powierzchni periodycznych.
-
Cylindrical ferrite coupled slotline junction for Faraday nonreciprocal devices
PublicationArtykuł opisuje metodę analizy i projekt cylindrycznego złącza ferrytowego i porównanie uzyskanych wyników z analogiczną strukturą planarną. W celu analizy badanej struktury zastosowano metodę hybrydową łączącą metodę momentów z metodą rodzajów sprzężonych.
-
Investigations of four-port circulator utilizing cylindrical ferrite coupled line junction
PublicationW pracy przedstawiono wykorzystanie pojedynczej cylindrycznej sekcji ferrytowych linii sprzężonych do realizacji układu cyrkulatora czterowrotowego. Opisany został proces projektowy sekcji FCL oraz planarnych układów zasilające. Otrzymane z symulacji wyniki zostały zweryfikowane eksperymentalnie.
-
Investigations of nonreciprocal devices employing cylindrical ferrite coupled line junction
PublicationArtykuł opisuje wykorzystanie cylindrycznej sekcji ferrytowych linii sprzężonych do realizacji układów niewzajemnych. W artykule opisano proces projektowy izolatora ferrytowego wykorzystującego badaną sekcję oraz planarne układy zasilające. Uzyskane z symulacji wyniki zostały zweryfikowane eksperymentalnie.
-
Multimodal coupling matrix for an array of rectangular slots on conducting cylinder
PublicationArtykuł prezentuje metodę wyznaczania sprzężeń wzajemnych pomiędzy aperturami promieniującymi położonymi na przewodzącym cylindrze. Pokazano sposób wyznaczania wielorodzajowej macierzy rozproszenia reprezentującej sprzężenia własne i wzajemne w badanej strukturze.
Year 2011
-
Application of hybrid finite-difference mode-matching method to analysis of structures loaded with axially-symmetrical posts
PublicationW artykule przedstawiono nową metodę hybrydową do analizy układów falowodowych zawierających dowolne konfiguracje obiektów osiowo-symetrycznych. Metoda oparta jest na połączeniu metody różnic skończonych, metody dopasowania rodzajów oraz iteracyjnej procedury rozpraszania. W pracy przedstawiono badania zbieżności metody. Uzyskane wyniki numeryczne porównano z wynikami odniesienia. Duża zgodność wyników potwierdziła poprawność opracowanego...
-
Electromagnetic wave scattering from material objects using hybrid methods
PublicationRozdział zawiera opis hybrydowych metod analizy stanowiących połączenie metody różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości (FDFD) z metodą dopasowania rodzajów (MM), służących do badania cylindrycznych struktur falowych w układach zamkniętych i otwartych.
-
Investigations of cylindrical ferrite coupled line junction using hybrid technique
PublicationW pracy zaproponowano nowe cylindryczne złącze magnesowanych wzdłużnie ferrytowych linii sprzężonych. W porównaniu do znanych w literaturze planarnych konfiguracji złączy ferrytowych, zaproponowana struktura charakteryzuje się znacznie wyższym współczynnikiem sprzężenia żyrotropowego. Pozwala to na uzyskanie wymaganej w układach niewzajemnych rotacji Faraday'a o kąt 45 stopni przy znacznie krótszej długości sekcji linii ferrytowych...
Year 2010
-
Analysis of circular cavity with tunable combline resonator
PublicationArtykuł prezentuje analizę rozpraszania fali elektromagnetycznej na obiekcie cylindrycznym umieszczonym we wnęce rezonansowej. Metodą analizy jest metoda dopasowania rodzajów.
-
Analysis of waveguide junctions containing axially-symetrical posts using hybrid finite-difference mode-matching technique
PublicationArtykuł opisuję hybrydową metodę analizy złącz falowodowych zawierających osiowo-symetryczne obiekty rozpraszające. Metoda jest oparta na metodzie dopasowania rodzajów oraz metodzie różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości.
-
Application of hybrid approach to the analysis of resonators loaded with axially symmetrical posts
PublicationW artykule opisano hybrydową metodę analizy rozpraszania fali elektromagnetycznej na obiektach osiowo-symetrycznych umieszczonych we wnęce rezonansowej. Metoda jest kombinacją techniki dopasowania rodzajów i metody różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości.
-
Design of a broadband microstrip crossover for ultra-wideband applications
PublicationW pracy przedstawiono badania skrzyżowań linii mikropaskowych do zastosowań w systemach UWB. W procedurze projektowej wykorzystany został model zastępczy skrzyżowania. W celu poprawy parametrów skrzyżowań zaprojektowano dwie konfiguracje obwodów kompensujących. Wyniki numeryczne zweryfikowane zostały eksperymentalnie. Uzyskano dobrą zgodność pomiędzy rezultatami symulacji oraz pomiarów.
-
Hybrid finite-difference/mode-matching method for analysis of scattering from arbitrary configuration of rotationally-symmetrical posts
PublicationW artykule przedstawiona została metoda hybrydowa pozwalająca na analizę zjawiska rozpraszania od dowolnej konfiguracji obiektów o osiowej symetrii. Proponowana metoda oparta jest na reprezentacji obiektu lub dowolnej konfiguracji obiektów poprzez zastępczy obiekt kulisty ze znanymi warunkami brzegowymi. W analizie pojedynczego obiektu wykorzystana została metoda hybrydowa stanowiąca połączenie metody różnic skończonych z metodą...
-
Parametric study of radiation from circumferential slots on a conducting cylinder
PublicationBadania numeryczne dotyczące promieniowania z szyku szczelin umieszczonych na powierzchni przewodzącego walca. Zaproponowana została prosta i szybka metoda analizy zjawiska, przy uwzględnieniu efektu sprzężenia pomiędzy szczelinami. Metoda bazuje na transformacji Fouriera sumy pól wypromieniowanych przez każdą ze szczelin. Metodę zweryfikowano poprzez porównanie wyników z wynikami metody pełnofalowej. Zaprezentowano charakterystyki...
-
Tuning Properties of Irregular Posts in Waveguide Junction - Tunable Filter Application
PublicationW artykule opisano filtrowe zastosowanie metody hybrydowej MM-FDFD analizy rozpraszania fali elektromagnetycznej od obiektów o nieregularnym kształcie umieszczonych w złączu falowodowym. Nieregularnym kształt obiektów rozpraszających umożliwia wykorzystanie ich do strojenia filtrów falowodych bez konieczności stosowania dodatkowych elementów strojących.
Year 2009
-
Analysis of scattering from arbitrary configuration of cylindrical objects using hybrid finite-difference mode-matching method
PublicationW artykule przedstawiono nową metodę hybrydową stanowiącą połączenie metody różnic skończonych z metodą dopasowania rodzajów, pozwalającą na analizę obiektów cylindrycznych o dowolnym przekroju poprzecznym. W prezentowanej metodzie poszczególne obiekty reprezentowane są poprzez wielorodzajową macierz impednacyjną zdefiniowaną na powierzchni bocznej zastępczego cylindra zawierającego badany obiekt. Celem określenia parametrów rozproszenia...
-
Application of a hybrid finite difference-mode matching method to the analysis of circular cavities loaded with cylindrical metallic objects
PublicationW artykule przedstawiono badania rezonatorów cylindrycznych zawierających obiekty cylindryczne o dowolnym przekroju poprzecznym z wykorzystaniem metody hybrydowej stanowiącej połączenie metody różnic skończonych z metodą dopasowania rodzajów. W ramach badań określono częstotliwości rezonansowe dla wybranych struktur rezonatorów. Wyniki numeryczne zostały zweryfikowane eksperymentalnie.
-
Microstrip four-port circulator using a ferrite coupled line section
PublicationThis paper describes an alternative configuration of a four-port circulator realized in a microstrip ferrite coupled line technology. The proposed fully planar device employs two three-port circulators consisting of a ferrite coupled line junction and T junction. Both circulators are connected through the same arm, hence, the problem of anti-parallel magnetization met in this type of circulators is avoided without the increase...
Year 2008
-
A new hybrid method for analysis of scattering from arbitrary configuration of cylindrical objects
PublicationArtykuł opisuje nową hybrydową metodę analizy rozpraszania fali elektromagnetycznej od obiektów cylindrycznych o dowolnym przekroju poprzecznym. W prezentowanym podejściu każdy obiekt jest traktowany jako efektywny cylinder o przekroju kołowym, opisany przez macierz impedancyjną. W celu uzyskania owej macierzy zastosowano połączenie metod różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości (FDFD) i dopasowania rodzajów (MM). W celu...
seen 1453 times