dr hab. inż. Rafał Lech
Employment
- Deputy Head of Department at Department of Microwave and Antenna Engineering
- Associate professor at Department of Microwave and Antenna Engineering
Research fields
Publications
Filters
total: 83
Catalog Publications
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...
-
Analysis and design of a polarizer rotator system
PublicationW artykule przedstawiono metodę analizy wielosekcyjnego polaryzatora złożonego z periodycznych szyków obiektów cylindrycznych. W celu analizy badanej struktury zastosowano metodę pełnofalową opartą na metodzie dopasowania rodzajów. Opracowany algorytm został zweryfikowany poprzez porównanie uzyskanych wyników z wynikami otrzymanymi z przybliżonego modelu transmisyjnego oraz z własnymi pomiarami wykonanego prototypu.
-
Badanie struktur falowych zawierających układy metalizowanych obiektów cylindrycznych
PublicationArtykuł prezentuje wyniki badań rozpraszania fali elektromagnetycznej na układach metalizowanych obiektów cylindrycznych umieszczonych w strukturach zamkniętych i otwartych. Metoda analizy badanych struktur opiera się na iteracyjnej procedurze rozpraszania i metodzie dopasowania rodzajów. Otrzymany model matematyczny rozpraszania posłużył do badania owych struktur oraz do zaproponowania ich aplikacji w technice mikrofalowej i antenowej.
-
Badanie struktur falowych zawierających układy metalizowanych obiektów cylindrycznych
PublicationArtykuł prezentuje wyniki badań rozpraszania fali elektromagnetycznej na układach metalizowanych obiektów cylindrycznych umieszczonych w strukturach zamkniętych i otwartych. Metoda analizy badanych struktur opiera się na iteracyjnej procedurze rozpraszania i metodzie dopasowania rodzajów. Otrzymany model matematyczny rozpraszania posłużył do badania owych struktur oraz do zaproponowania ich aplikacji w technice mikrofalowej i antenowej.
-
Electromagnetic curtain effect and tunneling properties of multilayered periodic structures
PublicationArtykuł przedstawia analizę rozpraszania fali elektromagnetycznej na wielowarstwowych strukturach periodycznych. W analizowanych strukturach zaobserwowano efekt tunelowania fali oraz efekt przestrajania pasm zaporowych/przepustowych (efekt kurtyny elektromagnetycznej)
Year 2021
-
A Self-Adaptive Complex Root Tracing Algorithm for the Analysis of Propagation and Radiation Problem
PublicationAn improved complex root tracing algorithm for radiation and propagation issues is proposed. The approach is based on a self-adaptive discretization of Cauchy’s argument principle for a C × R space and requires a reduced number of function calls in comparison to other procedures presented in the literature. A few different examples concerning propagation and radiation problems have been considered to verify the validity and efficiency...
Year 2018
-
An Analysis of Cylindrical Posts of Arbitrary Convex Cross Sections Located in Waveguide Junctions with the Use of Field Matching Method
PublicationA problem of electromagnetic wave scattering from cylindrical posts of arbitrary cross section located in waveguide junction is presented. The method of analysis is based on the direct field matching technique. Multimode scattering matrices of every section of waveguide junction are calculated and cascading procedure is utilized to investigate the whole structure. The results are verified by comparing them with those obtained from...
-
An Analysis of Periodic Arrangements of Cylindrical Objects of Arbitrary Convex Cross Sections with the Use of Field Matching Method
PublicationA problem of electromagnetic wave scattering from multilayered frequency selective surfaces is presented. Each surface is composed of periodically arranged cylindrical posts of arbitrary convex cross-section. The method of analysis is based on the direct field matching technique for a single cell, and the transmission matrix method with the lattice sums technique for periodic arrangement of scatterers.
-
An Analysis of Scattering from Ferrite Post of Arbitrary Convex Cross Section with the Use of Field Matching Method
PublicationA problem of electromagnetic wave scattering from ferrite post is presented. The post is assumed to be located in closed areas as waveguide junction, or in open area illuminated by a plane wave. The object is of arbitrary convex cross section and the method of analysis is semi-analytical, based on the direct field matching technique.
-
Calculation of Resonance in Planar and Cylindrical Microstrip Structures Using a Hybrid Technique
PublicationA hybrid technique was employed for the analysis of the resonance frequency of thin planar and cylindrical microstrip structures with the patches of arbitrary geometry. The proposed technique utilizes a combination of Galerkin’s moment method and a finite-element method (FEM). In this approach, an FEM is adopted to calculate the patch surface current densities, and a method of moments is utilized to calculate the resonance frequencies...
-
Ekspertyza porównawcza w zakresie możliwości wykorzystania standardów komunikacyjnych do zastosowania w systemie zdalnego automatycznego odczytu ciepłomierzy na potrzeby przedsiębiorstwa energetyki cieplnej Geotermia Podhalańska S.A.
PublicationCelem ekspertyzy było porównnie zakresu możliwości wykorzystania standardów komunikacyjnych do zastosowania w systemie zdalnego automatycznego odczytu ciepłomierzy
-
Interactive Application for Visualization of the Basic Phenomena in RF and Microwave Devices
PublicationAn interactive computer application visualizing the basic phenomena in RF and microwave devices is presented. Such kind of educational package can be a very helpful tool for the students as well as for the teachers (of electronics and related fields). This paper is focused on three exemplary problems only and involves: movement of electric charge, filtering of electromagnetic waves and interference phenomena in antenna arrays. The...
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...
-
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.
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...
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.
-
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 2007
-
Analysis of circular cavity with cylindrical objects
PublicationArtykuł opisuje analizę rozpraszania fali elektromagnetycznej na obiektach cylindrycznych rozmieszczonych dowolnie w strukturze rezonatora. Analiza oparta jest na metodzie dopasowania rodzajów. Dokładność i poprawność metody jest zweryfikowana poprzez porównanie uzyskanych wyników z wynikami otrzymanymi z metod alternatywnych i własnych pomiarów wykonanych układów.
-
Characterization of wave structures containing sets of bow-tie resonators
PublicationArtykuł opisuje metodę analizy rozpraszania fali elektromagnetycznej układzie rezonatorów motylkowych w strukturach otwartych i zamkniętych. W artykule zaprezentowano przykłady aplikacji układów mikrofalowych zawierające opisywane elementy.
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.
-
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...
Year 2020
-
Analysis of Corrugated Coaxial Line with the Use of Body of Revolution and Finite Element Method
PublicationA combination of the body-of-revolution and finite element methods is utilized to the analysis of coaxial lines with corrugated rod and wall. Both periodic and non-periodic structures can be investigated. As the structure is axially symmetrical the two dimensional scalar-vector finite element method can be used, which allows for the investigation of complex geometries and is computationally efficient. A generalized impedance matrix...
-
Communication Model Order Reduction in Hybrid Methods Involving Generalized Impedance Matrix
PublicationA novel strategy for the efficient analysis of frequency-domain scattering electromagnetic problems in open and closed domains is presented. A fully automatic model-order reduction technique, called the enhanced reduced-basis method, is applied to increase the efficiency of the hybrid approach, which combines the finite-element and mode-matching methods. Numerical tests show that the proposed algorithm yields reliable and highly...
-
Domain Reduction in Hybrid Technique for Electromagnetic Wave Scattering Problems
PublicationThis paper proposes a combination of the field matching technique, finite element method and generalized impedance matrix, the main idea of which is to reduce the computational domain by surrounding a scatterer with the smallest convex shape and applying the field matching technique. This approach can be applied for arbitrary shaped scatterers and types of materials and allows for the reduction of the computational domain. In order...
-
Hybrid Analysis of Structures Composed of Axially Symmetric Objects
Publication— A hybrid method for the scattering problems in shielded and open structures is presented. The procedure is based on the combination of body-of-revolution involving finite-element methods with impedance matrix formulation and the mode-matching technique, which can be utilized for the analysis of structures with axially symmetrical scatterers. In order to confirm the validity and efficiency of the proposed approach, a few examples...
-
Hybrid Method Analysis of Unshielded Guiding Structures
PublicationA combination of mode matching, finite element methods and generalized impedance matrix is presented in a context of propagation problems for open guiding structures. The computational domain is divided into two regions: the first one is a circular cylinder containing whole guiding structure and the second one surrounds this artificial cylinder. The impedance matrix is calculated with the use of finite element method in the first...
-
Hybrid Technique for the EM Scattering Analysis with the Use of Ring Domain Decomposition
PublicationA hybrid technique combining finite-element and mode-matching methods for the analysis of scattering problems in open space is presented here. The main idea is based on impedance matrix descriptions of the boundary surrounding the discrete computational domain and combine it with external field described analytically. The discrete analysis, which is the most time- and memory-consuming, is limited here only to the close proximity...
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.
-
Edge-Guided Mode Performance and Applications in Nonreciprocal Millimeter-Wave Gyroelectric Components
PublicationThe analogies between the behavior of gyromagnetic and gyroelectric nonreciprocal structures, the use of the simple transfer matrix approach, and the edge-guided (EG) wave property, supported in a parallel plate model for integrated magnetized semiconductor waveguide, are investigated in those frequency regions, where the effective permittivity is negative or positive. As with their ferrite counterparts, the leakage of the EG waves...
-
Evaluation of propagation parameters of open guiding structures with the use of complex root finding algorithms
PublicationAn efficient complex root tracing algorithm is utilized for the investigation of electromagnetic wave propagation in open guiding structures. The dispersion characteristics of propagated and leaky waves are calculated for a couple of chosen waveguides. The efficiency of the root tracing algorithm is discuses and compared to a global root finding algorithm.
Year 2003
-
Bow-Tie cylindrical posts in a rectangular waveguide and its filter applications
PublicationRozwinięcie teorii rozpraszania fali elektromagnetycznej w mikrofalowych złączach falowodowych na dwuwymiarowych, cylindrycznych obiektach typu ''Bow-Tie'' przy użyciu zmodyfikowanej procedury iteracyjnej i metody dopasowania rodzajów. Wynikiem analizy są odpowiedzi częstotliwościowe współczynników odbicia i transmisji w prostokątnych złączach falowodowych zawierających opisywane obiekty. Struktura typu ''Bow-Tie'' składa się z...
Year 2022
-
Efficient Fabry-Perot Open Resonator Analysis by the use of a Scattering Matrix Method
PublicationIn this paper a comparative study of the computational efficiency of two modeling methods applied to the analysis of the plano- and double-concave Fabry-Perot open resonators is presented. In both numerical approaches, a scattering matrix method was applied, which allows splitting the analysis of the resonator into several sections, including the one with a spherical mirror, which requires the largest computing resources. Two modeling...
-
Modal FEM Analysis of Ferrite Resonant Structures
PublicationThe finite-element method (FEM) is applied for modal analysis of ferrite-loaded spherical resonators. To improve the efficiency of the numerical calculations, the body-of-revolution (BOR) technique is utilized. Due to the frequency-dependent ferrite permeability, FEM leads to a nonlinear eigenvalue problem that is challenging to solve. To this end, Beyn’s method is proposed. The effectiveness of the proposed approach is confirmed...
-
Multipath Complex Root Tracing
PublicationThe problem of multipath root tracing is being addressed in this communication. The self-adaptive complex root tracing algorithm, which was previously utilized for the investigation of various propagation and radiation problems, is analyzed here for the cases when the traced characteristic bifurcates. A procedure of multiroute detection is proposed and demonstrated on the coaxially loaded cylindrical waveguide example.
Year 2019
-
Efficient Finite Element Analysis of Axially Symmetrical Waveguides and Waveguide Discontinuities
PublicationA combination of the body-of-revolution and finite element methods is adopted for full-wave analysis of waveguides and waveguide discontinuities involving angular field variation. Such an approach is highly efficient and much more flexible than analytical techniques. The method is performed in two different cases: utilizing a generalized impedance matrix to determine the scattering parameters of a single waveguide section and utilizing...
-
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 2006
-
Electromagnetic wave scattering by a set of axially symmetric omega-medium cylinder
PublicationZaprezentowano analizę rozproszenia fali elektromagnetycznej od układu obiektów cylindrycznych zbudowanych z materiałów pseudochiralnych, umieszczonych w złączach falowodowych lub wolnej przestrzeni. Analiza bazuje na iteracyjnej procedurze rozproszenia i metodzie dopasowania rodzajów.
Year 2011
-
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.
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.
Year 2023
-
Global Complex Roots and Poles Finding Algorithm in C × R Domain
PublicationAn algorithm to find the roots and poles of a complex function depending on two arguments (one complex and one real) is proposed. Such problems are common in many fields of science for instance in electromagnetism, acoustics, stability analyses, spectroscopy, optics, and elementary particle physics. The proposed technique belongs to the class of global algorithms, gives a full picture of solutions in a fixed region ⊂ C × R and...
Year 2004
-
Oblique Plane Wave Scattering by an Array of Dielectric and Metamaterial Cylinders.
PublicationBadanie wpływu ujemnej przenikalności elektrycznej i magnetycznej na parametry rozproszenia fali elektromagnetycznej dla cylindrów wykonanych z dielektryka i metamateriału. Wykorzystanie zmodyfikowanej procedury iteracyjnej i metody dopasowania rodzajów do analizy ukośnego padania fali elektromagnetycznej na zbiór równoległych cylindrów.
seen 2740 times