Search
prof. dr hab. inż. Michał Mrozowski
Employment
- Head of Doctoral Studies at Faculty of Electronics, Telecommunications and Informatics
- Head of Department at Department of Microwave and Antenna Engineering
- Director, Doctoral School at Doctoral School
Publications
Filters
total: 191
Catalog Publications
-
Creating neural models using an adaptive algorithm for optimal size of neural network and training set.
PublicationZaprezentowano adaptacyjny algorytm generujący modele neuronowe liniowych układów mikrofalowych, zdolny do oszacowania optymalnego rozmiaru zbiory uczącego i sieci neuronowej. Stworzono kilka modeli nieciągłości falowodowych i mokropaskowych, a następnie zweryfikowano ich poprawność porównując wyniki analiz metodą dopasowania rodzajów i metodą momentów filtrów pasmowo-przepustowych.
-
Hybrid analysis of microwave components in cylindrical coordinates with function expansion in subdomains.
PublicationW artykule zaproponowano wydajną metodę przyspieszenia analizy FDTD, poprzez podział dziedziny obliczeniowej i zastosowanie różnych algorytmów w różnych elementach dziedziny. Zaproponowano uniwersalną metodę łączenia techniki PEE (Partial Eigenfunction Expansion)i niezmodyfikowanej FDTD w jednej analizie. Uzyskano redukcję liczby zmiennych oraz wydłużenie kroku czasowego.
-
Macromodels in the frequency domain analysis of microwave resonators.
PublicationW artykule zaprezentowana jest technika włączania makromodeli do metod siatkowych sformułowanych w dziedzinie częstotliwości.W odróżnieniu do poprzednich, nowy schemat nie wprowadza zależności częstotliwościowej do macierzy systemowej i dzięki temu może być użyta w analizie rezonatorów. Testy numeryczne pokazują wzrost dokładności obliczeń w szerokim zakresie częstotliwości, przy czym właściwości zbieżności iteracyjnego algorytmu...
-
Advances in computational electrodynamics.
PublicationArtykuł prezentuje wybrane metody, które są rozwijane w Politechnice Gdańskiej, i które mogą być wykorzystane do przyspieszenia komputerowego projektowania układów mikrofalowych i analizy numerycznej układów niskiej i dużej częstotliwości. Przeprowadzono przegląd metod tworzenia układów zastępczych i ich wykorzystanie do automatycznego projektowania filtrów pasmowo-przepustowych. Przedstawiono różne podejścia reprezentacji pola...
-
CAD-model construction based on adaptive radial basis functions interpolation technique.
PublicationZaprezentowana jest nowa metoda konstrukcji modeli układów mikrofalowych. Modele tworzone sa na podstawie wyników symulacji pełnofalowej przy użyciu funkcji radialnych. Zaletą użycia funkcji radialnych jest gwarantowana nieosobliwość problemu interpolacyjnego. Dodatkowo zastosowany został algorytm adaptacyjnego próbkowania minimalizujący liczbę próbek potrzebnych do konstrukcji modelu.
-
Multilevel model order reduction.
PublicationPrezentujemy wielopoziomowy algorytm redukcji rzędu modelu wykorzystany do zwiększenia efektywnosci analizy struktur mikrofalowych metodami siatkowymi.Schemat pozwala tworzyć makromodele zagniezdzone i laczyc te technike z szybkim przemiataniem częstotliwości (FFS). Implementacja metody pokazana jest na przukladzie różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości i metody redukcji ENOR, lecz koncept moze być łatwo użyty w innych...
-
Mesh-free approach to Helmholtz equation based on radial basis functions.
PublicationW artykule zastosowano metodę radialnych funkcji bazowych do rozwiązania równania Helmholthza oraz zaproponowano nowy (adaptacyjny) algorytm wyznaczania centrów interpolacyjnych. W oparciu o prezentowany schemat wyznaczono długości fal odcięcia dla różnych kształtów przekrojów poprzecznych falowodów cylindrycznych.
-
3D Macromodels in the FDTD filter analysis.
PublicationW artykule pokazane jest zastosowanie makromodeli 3D do analizy filtrow metoda FDTD. Makromodele tworzone są w oparciu o opis objętości metodą FDFD, a następnie redukcję równań stanu metodą ENOR. Metoda pozwala na uzyskanie dużych dokładności przy czasie obliczeń zbliżonym do siatki podstawowej.
-
Fast synthesis of coupled-resonator filters.
PublicationZaproponowana została nowa, szybko zbieżna technika syntezy macierzy sprzężneń filtrów wykorzystujących rezonatory sprzężone. Metoda jest sformułowana jako nieliniowy problem najmniejszych kwadratów, optarty o zera i bieguny zwarciowej impedancji wejsciowej i wyjściowej oraz wartości własnych macierzy sprzężeń i jej podmacierzy.
-
Internet as a new platform for delivery of microwave CAD services.
PublicationZaprezentowano aplikację przeznaczoną do syntezy filtrów rezonatorowych, która jest realizacją nowego sposobu myślenia związanego z rewolucją usług internetowych, które charakteryzują się niskim kosztem tworzenia oraz szybką i bezpieczną dystrybucją. Opisano stworzoną wielowarstwową aplikację, która gwarantuje łatwy, bezpieczny oraz ograniczony dostęp do aplikacji dla szerokiego kręgu osób. Zawarto w niej algorytm szybkiej syntezy...
-
Automated design of waveguide filters with frequency-dependent couplings.
PublicationW artykule zaproponowano szybką technikę pozwalającą na automatyczne projektowanie filtrów falowodowych ze sprzężeniami zależnymi od częstotliwości. Procedura optymalizacyjna jest trójetapowa z różnymi funkcjami celu w każdym etapie.
-
Szybka synteza prototypów filtrów rezonatorowych dla systemów telekomunikacji bezprzewodowej.
PublicationW niniejszym komunikacie opisana jest szybka technika syntezy macierzy sprzężeń. Synteza oparta jest na rozwiązaniu problemu programowania kwadratowego.Takie sformułowanie zagadnienia pozwala na znalezienie wartości sprzężeń miedzy poszczególnymi rezonatorami oraz miedzy rezonatorami a źródłem i obciążeniem jedynie wkilku krokach.
-
Stability of the FDTD scheme containing macromodels.
PublicationZaprezentowano analizę stabilnościową algorytmu różnic skończonych w dziedzinie czasu zawierającego makromodele. Pokazano, że dla uzyskania stabilnych makromodeli stabilność schematu FDTD połączonego z makromodelami zależy od sposobu przeprowadzenia interpolacji pól granicznych. Maksymalny dozwolony krok czasowy jest dużo większy niż dla subgriddingu.
-
Eficient multimode mixed time-frequency domain analysis and optimization of waveguide structures.
PublicationW pracy przedstawiona jest pełnofalowa analiza i optymalizacja struktur falowodowych o zadanej topologii. Nieciągłości falowodowe analizowane są z wykorzystaniem metody FDTD-IBC oraz scharakteryzowane uogólnioną macierzą rozproszenia. Efektywność metody zilustrowana jest na przykładzie filtru falowodowego siódmego rzędu.
-
A fast high-resolution 3-D Finite Difference Time-Domain scheme with macromodels.
PublicationZaprezentowano szybki trójwymiarowy wysokorozdzielczy algorytm różnic skończonych w dziedzinie czasu. Zwiększona rozdzielczość osiągnięta została poprzez połączenie standardowego schematu FDTD z makromodelami silnie zagęszczonych objętości stworzonych przez zastosowanie redukcji rzędu modelu. Nowy schemat FDTD z makromodelami jest wyprowadzony. Koszt numeryczny nowej metody jest wyestymowany. Doskonałe wyniki zostały zaobserwowane...
-
Design of waveguide filters using multiple irises and folded elements.
PublicationW pracy został zaprezentowany przegląd metod projektowania filtrów falowodowych w kontekście zarówno klasycznych metod syntezy jak i współczesnych algorytmów. W szczególności rozważonoanalizę filtrów z wieloaperturowymi przegrodami oraz filtrówzbudowanych w wygiętych odcinkach falowodów. Zaprezentowano przykłady w pełni wykorzystujące zalety wygiętych falowodów a także pokazano wydajne metody optymalizacji oparte na badaniu położeń...
-
Provisional model technique in the FDTD analysis of high-q resonators.
PublicationW artykule zaproponowano nową metodą wyznaczania wartości współczynnika dobroci oraz częstotliwości rezonansowych rezonatorów dużej dobroci na podstawie odpowiedzi układów w dziedzinie czasu. Przebiegi czasowe, będące rezultatem symulacji pełnofalowej układów, modelowane są dwukrotnie. Pierwszy model, tzw. model prowizoryczny, wykorzystywany jest do przedłużenia oryginalnego ciągu czasowego w celu zapobieżenia zniekształceniu wspomnianego...
-
Eficient multimode mixed time-frequency domain analysis and optimization of waveguide structures.
PublicationW pracy przedstawiona jest pełnofalowa analiza i optymalizacja struktur falowodowych o zadanej topologii. Nieciągłości falowodowe analizowane są z wykorzystaniem metody FDTD-IBC oraz scharakteryzowane uogólnioną macierzą rozproszenia. Efektywność metody zilustrowana jest na przykładzie filtru falowodowego siódmego rzędu.
-
Comments on ''An innovative fast powerful method for tackling electromagnetic eigenvalue problems for multistrip transmission lines''
PublicationPraca stanowi komentarz do publikacji Casanuevy i Garcii dotyczącej techniki szybkiego obliczania charakterystyk dyspersyjnych falowodów z niejednorodnym wypełnieniem. Zwrócono uwagę na niepotrzebną komplikację zagadnienia poprzez zastosowanie techniki rozkładu na wartości szczególne.
-
Automated CAD of coupled resonator filters
PublicationGradientowa metoda optymalizacji wraz z nową definicją funkcji celu opartą na rozkładzie biegunów oraz zer funkcji transmitancji obwodu, została zastosowana do pełnofalowej syntezy filtrów falowodowych pasmowo-przepustowych. Ekstrakcja biegunów wykonywana jest w oparciu metodę Cauchyłego. Przestawiona technika pozwana na znalezienie wymiarów geometrycznych struktur filtrujących o zadanej topologii bez konieczności wcześniejszej...
-
Low order autoregressive (AR) models for FDTD analysis of microwave filters.
PublicationArtykuł opisuje zastosowanie modeli AR w celu poprawy efektywności analizy struktur filtrujących metodą różnic skończonych w dziedzinie czasu (FD-TD). Opisanych jest szereg kryteriów pozwalających na automatyczne tworzenie modeli AR sygnałów czasowych, w tym wybór fragmentu odpowiedzi układu stanowiący podstawę ekstrakcji współczynników modelu, współczynnika decymacji oraz rzędu modelu. Skuteczność wprowadzonych kryteriów...
-
Reduced order models of refined Yee´s cells.
PublicationArtykuł opisuje nowe podejście zwiększające dokładność metody różnic skończonych za pomocą lokalnego zagęszczenia siatki. Obszar niewiele większy niż pojedyncza komórka Yee jest pokrywany gęstą siatką, a jej makromodel jest stworzony metodą redukcji rzędu modelu równań stanu w dziedzinie częstotliwości. Makromodele są użyte w metodach różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości i czasu całej struktury. Inaczej niż w przypadku...
-
Efficient analysis of waveguide componets using a hybrid PEE-FDFD algorithm.
PublicationZaproponowano przyspieszenie analizy podzespołów falowodowych poprzez połączenie metody różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości FDFD oraz rozwinięcia w funkcje własne PEE. Proponowane sformułowanie pozwala jawnie zdefiniować operator macierzowy dla zadanego problemu. Proponowana technika została zaprezentowana zarówno dla problemów własnych jak i układów z pobudzeniem.
-
Multimode, multiparametric surrogate models for fast design of waveguide components.
PublicationPrzedstawiona została efektywna technika tworzenia wieloparametrycznych mo-deli zastępczych na podstawie wyników symulacji pełnofalowej przy wykorzy-staniu metody Cauchy`ego wielu zmiennych. Metoda pozwala na automatyczny wy-bór rzędu modelu i minimalizuje liczbę koniecznych analiz pełnofalowych. Te-chnika ta jest wykorzystana do tworzenia modeli uogólnionej macierzy rozpro-szenia.
-
Metamateriały o ujemnych epsilon i mi
PublicationW artykule przedstawiono nowy rodzaj złożonych materiałów, których zarówno przenikalność elektryczna i magnetyczna są ujemne. Omówiono ich własności oraz sposób otrzymywania. Opisano kilka struktur spełniających warunki materiału lewoskrętnego. Przedstawiono kierunki dotychczasowych badań oraz pierwsze próby zastosowań.
-
Efficient implementation of the Cauchy method for automated CAD-model construction.
PublicationW artykule przedstawiona została efektywna metoda konstrukcji wieloparametrycznych modeli układów mikrofalowych na podstawie wyników symulacji pełnofalowej. Algorytm wykorzystuje metodę najmniejszych kwadratów (TLS) do rozwiązania problemu interpolacyjnego i automatycznie dobiera rząd modelu.Przydatność i dokładność metody jest pokazana na przykładzie projektowania filtru z wykorzystaniem modeli trzech i pięciu zmiennych.
-
A simple high-accuracy subgridding scheme
PublicationArtykuł wprowadza nową metodę włączania obszarów o gęstszej siatce w metodzie różnic skończonych w dziedzinie czasu. Obszary o różnych gęstościach siatki łączone są poprzez prostą interpolację pola elektrycznego i magnetycznego. Metoda wymaga nieparzystego współczynnika zagęszczenia i daje niskie współczynniki odbicia od zagęszczonych obszarów zwiększając dokładność obliczeń FDTD i jednocześnie skracając czas obliczeń. Prezentowane...
-
New approach to computer aided design of coupled resonator filters
PublicationW niniejszej pracy zastosowane zostały gradientowa metoda optymalizacji oraz nowa definicja funkcji celu do projektowania filtrów mikrofalowych. Definicja funkcji celu została oparta na badaniu położenia zer i biegunów funkcji przenoszenia optymazlizownanych układów.
-
Makromodele w metodzie różnic skończonych.
PublicationPrzedstawiono nową technikę zwiększającą dokładność i szybkość pełnofalowej analizy złożonych struktur mikrofalowych wykorzystującą technikę redukcji rzędu modelu ang. Model Order Reduction (MOR) w połączeniu z metodami różnic skończonych (FDTD, FDFD). Zastosowanie wysokorozdzielczego algorytmu FDTD i FDFD zawierającego makromodele pozwala na dobre odwzorowanie zmienności pól elektromagnetycznych w całej dziedzinie obliczeniowej....
-
Mesh-free approach to Helmholtz equation on radial basis functions
PublicationMetoda radialnych funkcji bazowych (RBF) jest coraz czesciej stosowana przy rozwiazywaniu rownan rozniczkowych czastkowych oraz zagadnien wlasnych. W szczegolnosci znalazla ona zastosowanie w problemach elektrodynamiki obliczeniowej. W publikacji zastosowano RBF do rozwiazania rownania Helmholtza. Wprowadzono nowy algorytm - adaptacyjny do wyznaczania centrow interpolacyjnych. Przedstawiona metode zastosowano do wyznaczenia rozkladow...
-
Wieloparametryczne, matematyczne modele zastępcze układów mikrofalowych
PublicationArtykuł przedstawia technikę tworzenia wieloparametrycznych modeli zastępczych układów mikrofalowych na podstawie wyników analizy pełnofalowej, wykorzystującą interpolację wymierną funkcji wielu zmiennych. Powstały problem interpolacyjny rozwiązywany jest metodą najmniejszych kwadratów. Procedura tworzenia modelu jest w pełni zautomatyzowana, adaptacyjnie dobieranie są zarówno położenia próbek jak i rząd modelu. Dołączone są przykłady...
-
Multivariate models of inter-resonator couplings for microwave filter synthesis
PublicationArtykuł przedstawia technikę budowy modeli częstotliwości rezonansowej, współczynnika sprzężenia między rezonatorami oraz sprzężenia ze źródłem/obciążeniem. Przedstawiony jest model siedmiu zmiennych uwzglęgniający topologię rezonatorów. Na podstawie modelu wykonana została synteza filtrów mikrofalowych.
-
Efficient finite difference analysis of microstructured optical fibers [on line]
PublicationW pracy przedstawiono nową technikę numerycznej analizy mikrostruktur światłowodowych. Technika ta polega na połączeniu metody różnic skończonych i dyskretnych rozwinięć funkcyjnych. Pozwala to na zmniejszenie rozmiaru macierzy powstających przy analizie problemu, a jednocześnie na bezpośrednią implementację radiacyjnych warunków brzegowych. Testy algorytmu przeprowadzono dla kilku wybranych struktur, uzyskując bardzo dobrą zgodność...
-
Rectangular Waveguide Filters Based on Deformed Dual-Mode Cavity Resonators
PublicationIn this paper, a novel design for rectangular waveguide filters with deformed dual-mode (DM) cavity resonators is demonstrated. The new resonant cavity shape is a result of applying shape deformation to the basic rectangular cavity to enable its dual-mode operation. Internal coupling between the two orthogonal cavity modes is realized by geometry deformation, eliminating the need for additional coupling elements. The designs are...
-
Inline Waveguide Filter With Compact Frequency-Dependent Coupling Producing Two Additional Poles and Three Transmission Zeros
PublicationThis work reports a compact frequency-dependent coupling (FDC) structure introduced in a rectangular waveguide, which allows to generate two additional in-band transmission poles and three transmission zeros (TZs). This serves to increase the order/selectivity of the waveguide bandpass filter in a compact inline topology, thus without the need for any additional space/volume or cross coupling. The proposed FDC consists of a partial-height...
-
An Optimized Ka-Band Low Profile Dual-Polarized Transmitarray Antenna With 2D Beam Switching
PublicationThis article presents an optimized dual-polarized transmitarray antenna (TA) designed for MIMO applications at the Ka-band, capable of switching beams in two directions. The antenna aperture uses a small unit cell with three layers of Taconic RF-35 dielectric substrates, which can be easily fabricated using PCB technology. The unit cell achieved a 360-degree phase shift and a transmission magnitude exceeding –0.4 dB at 28 GHz....
-
Design of novel highly sensitive sensors for crack detection in metal surfaces: theoretical foundation and experimental validation
PublicationThe application of different types of microwave resonators for sensing cracks in metallic structures has been subject of many studies. While most studies have been focused on improving the sensitivity of planar crack sensors, the theoretical foundation of the topic has not been treated in much detail. The major objective of this study is to perform an exhaustive study of the principles and theoretical foundations for crack sensing...
-
Gradient-based optimization of filters using FD-TD software
PublicationW artykule opisane jest nowe podejście do zagadnienia optymalizacji filtrów mikrofalowych pasmowo-przepustowych. Optymalizacja prowadzona jest z wykorzystaniem metody gradientowej poszukiwania minimum wartości funkcji celu oraz przy założeniu pełnofalowej symulacji obwodów metodą różnic skończonych w dziedzinie czasu. W artykule pokazane jest, że stosując zaawansowane techniki cyfrowego przetwarzania sygnałów możliwa jest optymalizacja...
-
Improving the accuracy of subgridding scheme in finite differences method based on Legendre polynomials expansion
PublicationIn this article the Legendre polynomials have been used to interpolate the field at the boundary of the meshes of different densities. The numerical verification of the proposed technique has been carried out in frequency domain. It has been shown that the accuracy of the presented method is very high and stable - the error monotonically decreases as a function of the refinement factor.
-
Advances in macromodeling technique
PublicationThe paper discuses recent advances in the finite differencetime domain method employing macromodels. New techniquesfor creating irregularly shaped macromodels, grouping ofmacromodels and advanced macromodel cloning are introduced.The last technique is particularly important for efficient analysisof the structures based on Photonic Crystals (PhC). The methodallows one to shorten considerably the preprocessing time, theRAM usage...
-
Automated microwave planar filter design with generalized Chebyshev characteristics.
PublicationIn this paper a technique of automatization of design of microwave filters with generalized Chebyshev characteristics is presented. A full wave electromagnetic simulator linked with the Matlab computing environment is used to ensure a rigorous numerical analysis while at the same time allowing automatization. To decrease time of optimization and overall design process, the Cauchy interpolation technique was used. An automated design...
-
Advanced Macromodel Matrix Structure Cloning for FDTD
PublicationWe propose an improved macromodel-based techniquefor efficient analysis of the structures based on PhotonicCrystals (PhC). The technique involves a new structure of thecoupling matrix and advanced cloning of not only the macromodel matrices, but also the coupling matrices SE and SH.The method allows one to shorten considerably the preprocessingtime, the RAM usage and also the iterating speed of performingFDTD. With this...
-
On the synthesis of coupled-lossy resonator filters with unloaded quality factor control
PublicationA technique for fast synthesis of coupling matrix low-pass prototypes of generalized Chebyshev bandpass filters with lossy resonators is presented in this paper. The coupling matrix is found by solving a nonlinear least squares problem based on zeros and poles of filter's transfer functions. Additional constraints are introduced that allow one to control the level of unloaded quality factor of resonators.
-
A diplexer design method using an augmented channel filter approach
PublicationContinuous development in RFID andmicrocontrollers technologies gives new possibilities to createsystems that are able to integrate a lot of sensors based ondifferent technologies. This integration brings us closer to realizethe Ubiquitous Network Society vision. However, many problemsmust be addressed before we will benefit from such systems. Inthis paper we describe concept of integrating RFID technologywith other sensors technologies...
-
Krylov Space Iterative Solvers on Graphics Processing Units
PublicationCUDA architecture was introduced by Nvidia three years ago and since then there have been many promising publications demonstrating a huge potential of Graphics Processing Units (GPUs) in scientific computations. In this paper, we investigate the performance of iterative methods such as cg, minres, gmres, bicg that may be used to solve large sparse real and complex systems of equations arising in computational electromagnetics.
-
Synthesis of coupled lossy resonator filters.
PublicationA technique for fast synthesis of coupling matrix low-pass prototypes of generalized. Chebyshev bandpass filters with lossy resonators is presented in this letter. The coupling matrix is found by solving a nonlinear least squares problem based on zeros and poles of filter's transfer functions.
-
Tuning matrix-vector multiplication on GPU
PublicationA matrix times vector multiplication (matvec) is a cornerstone operation in iterative methods of solving large sparse systems of equations such as the conjugate gradients method (cg), the minimal residual method (minres), the generalized residual method (gmres) and exerts an influence on overall performance of those methods. An implementation of matvec is particularly demanding when one executes computations on a GPU (Graphics...
-
Jacobi and gauss-seidel preconditioned complex conjugate gradient method with GPU acceleration for finite element method
PublicationIn this paper two implementations of iterative solvers for solving complex symmetric and sparse systems resulting from finite element method applied to wave equation are discussed. The problem under investigation is a dielectric resonator antenna (DRA) discretized by FEM with vector elements of the second order (LT/QN). The solvers use the preconditioned conjugate gradient (pcg) method implemented on Graphics Processing Unit (GPU)...
-
Single and Dual-GPU Generalized Sparse Eigenvalue Solvers for Finding a Few Low-Order Resonances of a Microwave Cavity Using the Finite-Element Method
PublicationThis paper presents two fast generalized eigenvalue solvers for sparse symmetric matrices that arise when electromagnetic cavity resonances are investigated using the higher-order finite element method (FEM). To find a few loworder resonances, the locally optimal block preconditioned conjugate gradient (LOBPCG) algorithm with null-space deflation is applied. The computations are expedited by using one or two graphical processing...
-
Compressed Projection Bases for Model-Order Reduction of Multiport Microwave Components Using FEM
PublicationThis paper presents a projection basis compression technique for generating compact reduced-order models (ROM) in the FE analysis of microwave devices. In this approach redundancy is removed from the projection basis by means of the proper orthogonal decomposition technique applied to the projected system of linear equations. Compression allows for keeping the size of a reduced-order model as small as possible without compromising...
seen 4048 times