Search
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 2015
-
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.
-
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.
-
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...
-
Pola i fale elektromagnetyczne w zadaniach
PublicationNiniejsza książka jest owocem wieloletnich doświadczeń grupy nauczycieli akademickich, Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej, kształcących studentów w zakresie techniki mikrofalowej i antenowej oraz telekomunikacji światłowodowej i bezprzewodowej. Praca ta stanowi rozszerzenie i kontynuację podręcznika Podstawy elektromagnetyzmu w zadaniach. Zachowana jest również konwencja prezentacji treści...
-
Podstawy elektromagnetyzmu w zadaniach
PublicationNiniejsza książka jest owocem wieloletnich doświadczeń nauczycieli akademickich, Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej, kształcących studentów w zakresie techniki mikrofalowej i antenowej oraz telekomunikacji światłowodowej i bezprzewodowej. Przedstawione w niej zagadnienia służą zdefiniowaniu oraz ilustracji podstawowych praw rządzących światem pól: elektrycznego i magnetycznego. Zaproponowany...
-
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 2012
-
Very High Frequency Technique Laboratory - First Step to the World of Microwaves
PublicationArtykuł opisuje nowe podejście do zajęć dydaktycznych związanych z przedmiotem Technika Bardzo Wysokich Częstotliwości.
-
Simulation and Experiment of a Compact Wideband 90^{circ} Differential Phase Shifter
PublicationArtykuł przedstawia projekt i analizę kompaktowego różnicowego przesuwnika fazy, który jest rozwinięciem konfiguracji zaproponowanej Abbosha poprzez modyfikację obciążenia wrót. Zaproponowana konfiguracja zawiera 3dB sprzęgacz kierunkowy z wrotami transmisyjnymi i sprzężonymi zakończonymi obciążeniami reaktancyjnymi. W artykule przedstawiono model teoretyczny prezentujący zasadę działania układu i jego projekt. Uzyskane wyniki...
-
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 2013
-
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...
-
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.
-
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...
Year 2010
-
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.
-
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 2004
-
Tunable Waveguide Filter with Bow-Tie Metallic Posts.
PublicationBadanie i synteza filtru falowodowego zawiewrającego metalowe rezonatory motylkowe (Bow-Tie). Wykorzystano zmodyfikowaną procedurę iteracyjną i metodę dopasowania rodzajów w celu rozwiązania problemu brzegowego na pojedynczej sekcji filtru i określenie pola rozproszonego od rezonatora motylkowego. Obrót i przemieszczenie opisywane struktury w złączu falowodowym umożliwia zmianę odpowiedzi częstotliwościowych układu. Efekt rotacji...
-
Scattering by parallel cylindrical posts with conducting strips.
PublicationRozwinięto teorię rozpraszania fali elektromagnetycznej w obszarach otwartych i zamkniętych na metalizowanych obiektach cylindrycznych przy użyciu zmodyfikowanej procedury iteracyjnej i metody dopasowania rodzajów. W wyniku analizy uzyskano pole rozproszone w przypadku struktur otwartych oraz odpowiedzi częstotliwościowe współczynników odbicia i transmisji w prostokątnych złączach falowodowych. Obrót i przemieszczenie opisywane...
-
Rigorous Modal Analysis of Structures Containing Inhomogeneous Dielectric Cylinders.
PublicationW pracy wykorzystano zmodyfikowaną procedurę iteracyjną i metodę dopasowania rodzajów w celu analizy struktur zawierających asymetrycznie umieszczone, niepełnej wysokości lub wielowarstwowe, niejednorodne, cylindryczne rezonatory dielektryczne. Analiza bazuje na nowatorskiej koncepcji zwanej hybrydową macierzą impedancyjną (HIM - hybryd impedancje matrix), która opisuje relacje pomiędzy całkowitym polem elektrycznym i magnetycznym...
-
Rectangular waveguide junctions with posts of negative isotropic media.
PublicationW pracy przedstawiono wpływ ujemnej przenikalności elektrycznej i magnetycznej rezonatorów cylindrycznych umieszczonych w czteroportowym prostokątnym złączu falowodowym na jego parametry odbicia i transmisji. Wykorzystano zmodyfikowaną procedurę iteracyjną i metodę dopasowania rodzajów w celu określenia macierzy rozproszenia w/w złącza.
-
Radiation phenomena from metamaterial cylinders at oblique plane wave incidence.
PublicationW pracy przedstawiono wpływ ujemnej przenikalności elektrycznej i magnetycznej rezonatorów cylindrycznych umieszczonych w wolnej przestrzeni na parametry rozproszenia. Wykorzystano zmodyfikowaną procedurę iteracyjną i metodę dopasowania rodzajów w celu badania fali rozproszonej od układu cylindrów przy ukośnym padaniu fali płaskiej.
-
Propagation in Rectangular Waveguides Periodically Loaded with Cylindrical Posts.
PublicationAnaliza rozchodzenie się fali elektromagnetycznej w falowodach prostokątnych z okresowo rozmieszczonymi cylindrycznymi obiektami. Wynikiem analizy są stałych rozprzestrzeniania rodzajów Floquet, które uzyskuje się z rozwiązania równania własnego. W artykule przeprowadzone zostało badanie teoretyczne i eksperymentalne struktur prawie-okresowych i ich macierzy rozproszenia. Pokazano również istnienie pasm przewodzących i zaporowych,...
-
Polarization of a Plane Wave Scattered by an Array of Cylinders.
PublicationAnaliza rozpraszania fali elektromagnetycznej o polaryzacji TE i TM na szyku metalowych i dielektrycznych cylindrów, przy wykorzystaniu zmodyfikowanej procedury iteracyjnej i metody dopasowania rodzajów. Parametry polaryzacyjne fali rozproszonej określone są w strefie bliskiej i dalekiej.
-
Plane Wave Scattering by Bow-Tie Posts.
PublicationRozwinięcie teorii rozpraszania w wolnej przestrzeni na cylindrycznych obiektach typu "Bow-Tie" pobudzanych falą płaską przy użyciu zmodyfikowanej procedury iteracyjnej i metody dopasowania rodzajów. Wynikiem analizy są charakterystyki pola rozproszonego w strefie bliskiej i dalekiej. Struktura typu "Bow-Tie" składa się z dwóch wycinków metalowego cylindra połączonych dielektrycznym lub metalowych cylindrem. W odróżnieniu zwykłych...
-
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.
Year 2016
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
Year 2023
-
Self-Adaptive Mesh Generator for Global Complex Roots and Poles Finding Algorithm
PublicationIn any global method of searching for roots and poles, increasing the number of samples increases the chances of finding them precisely in a given area. However, the global complex roots and poles finding algorithm (GRPF) (as one of the few) has direct control over the accuracy of the results. In addition, this algorithm has a simple condition for finding all roots and poles in a given area: it only requires a sufficiently dense...
-
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 2003
-
Scattering in junction by posts consisting of a segment of conducting cy linder.
PublicationWykorzystując zmodyfikowaną procedurę iteracyjną i metodę dopasowania rodzajów opracowano teorię rozpraszania fali elektromagnetycznej w złączu falowodowym na obiektach będących wycinkami metalowego cylindra. W wyniku analizy uzyskano wielorodzajową macierz rozproszenia złącza falowodowego zawierającego opisywane elementy. Zarówno zmiana położenia jak i obrót elementu w złączu powoduje zmianę jego parametrów elektrycznych....
-
Scattering by parallel cylindrical posts with conducting strips. W: Pro- gress in electromagnetics research. Ed. J.A. Kong. Cambridge, Massachusett/ USA/: EMW Publ.**2003 s. 305-333, 18 rys. 5 tabl. bibliogr. 14 poz. Electromagnetic Waves. PIER [nr] 43. Rozpraszanie na równoległych metalizowanych obiektach cylindrycznych.
PublicationRozwinięto teorię rozpraszania fali elektromagnetycznej w obszarach otwar-tych i zamkniętych na metalizowanych obiektach cylindrycznych przy użyciuzmodyfikowanej procedury iteracyjnej i metody dopasowania rodzajów. W wynikuanalizy uzyskano pole rozproszone w przypadku struktur otwartych oraz odpo-wiedzi częstotliwościowe współczynników odbicia i transmisji w prostokąt-nych złączach falowodowych. Obrót i przemieszczenie...
Year 2006
-
Scattering by a set of pseudochiral cylinders
PublicationAnaliza rozpraszania fali elektomagnetycznej na układzie cylindrów wykonanych z materiału pseudochiralnego. Analiza obejmuje problemy zamknięte (złącza falowodowe) i otwarte (rozpraszanie w wolnej przestrzeni). Analiza bazuje na metodzie dopasowania rodzajów i zmodyfikowanej procedurze iteracyjnej rozpraszania fali e-m.
-
Radiation phenomena from pseudochiral cylinders at plane wave incidence
PublicationPrzedstawiono wpływ materiałów pseudochiralnych na charakterystyki rozproszenia fali elektromagnetycznej od obiektów cylindrycznych. W celu zbadania zjawisk rozproszenia zastosowano kombinacje iteracyjnej procedury rozproszenia i metodę dopasowania rodzajów. Wpływ zastosowania materiałów pseudochiralych w konfiguracjach obiektów cylindrycznych zaprezentowano na charakterystykach pola rozproszonego w strefie dalekiej oraz na charakterystykach...
-
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 2019
-
Scattering and Propagation Analysis for the Multilayered Structures Based on Field Matching Technique
PublicationA semi-analytical method is employed to the analysis of scattering and guiding problems in multilayer dielectric structures. The approach allows to investigate objects with arbitrary convex cross section and is based on the direct field matching technique involving the usage of the field projection at the boundary on a fixed set of orthogonal basis functions. For the scattering problems the scattered field in the far zone is calculated...
-
Quasi-analytical Near-to-Far Field Transformation Based on Field Matching Method for Scattering Problems
PublicationA new quasi-analytical near-to-far field transformation based on field matching method (field expansion in a base of Hankel functions) is presented. This approach uses finite element method to obtain near field, then the field is expressed in a base of Hankel functions. The evaluated coefficients allow to calculate the field outside the numerical domain, also in a far distance. The main advantage of the proposed technique is avoiding of...
-
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
-
Resonance microstrip structure with patch of arbitrary convex geometry with the use of field matching technique
PublicationAn analysis of the resonance frequency problem of planar microstrip structure with patch of arbitrary convex geometry is presented. A full-wave analysis is employed utilizing a combination of Galerkin’s moment method and field matching technique. In this approach, a field matching technique is adopted to calculate the patch surface current densities, and next the method of moments is utilized to calculate resonance frequencies...
-
Propagation in the Open Cylindrical Guide of Arbitrary Cross Section With the Use of Field Matching Method
PublicationA simple solution to propagation problem in open waveguides and dielectric fibers of arbitrary convex cross section is presented. The idea of the analysis is based on the direct field matching technique involving the usage of the field projection at the boundary on a fixed set of orthogonal basis functions. A complex root tracing algorithm is utilized to find the propagation coefficients of the investigated guides. Different convex...
-
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 2007
-
Research on wave structures containing sets of metallized cylindrical objects
PublicationCel pracy obejmował opracowanie modelu matematycznego opartego na bezpośredniej interpretacji fizycznej rozpraszania fali elektromagnetycznej w zamkniętych i otwartych systemach zawierających różne konfiguracje złożonych obiektów cylindrycznych. Kolejnym celem było zastosowanie otrzymanego modelu do badania problemów otwartych i zamkniętych, oraz zaproponowanie przykładów ich aplikacji. Tezą pracy było stwierdzenie, że istnieje...
Year 2008
-
Polarization rotaror - analysis and design
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.
Year 2022
-
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.
-
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...
Year 2020
-
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...
-
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 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...
Year 2017
-
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 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.
seen 2821 times