Search
Search results for: MICROSTRIP UWB BALUN
-
Comprehensive comparison of compact UWB antenna performance by means of multi-objective optimization
PublicationAn optimization-based procedure for comprehensive performance comparison of alternative compact UWB antenna topologies is discussed. The assessment of the antenna performance is conducted with respect to the structure size and its reflection response. More specifically, the best possible tradeoffs between these two figures of merit are identified through multiobjective optimization at the level...
-
Expedited design of microstrip antenna subarrays using surrogate-based optimization
PublicationComputationally efficient simulation-driven design of microstrip antenna subarrays is presented. The proposed design approach aims at simultaneous adjustment of all relevant geometry parameters of the subarray, which allows us to take into account the effect of the feeding network on the subarray radiation pattern (in particular, the side lobe level, SLL). In order to handle a large number of variables involved in the design process,...
-
Modelling of mutual coupling in microstrip antenna arrays fed by microstrip line.
PublicationPrzedstawiono wyniki modelowania sprzężenia pomiędzy prostokątnymi radiatorami mikropaskowymi w szyku liniowym anten zasilanych przez linie mikropaskowe. Zaproponowano schemat zastępczy sprzężenia w postaci kombinacji linii transmisyjnych wraz z sękami zwartymi i rozwartymi. Pokazano, że schemat taki dobrze modeluje sprzężenie w wąskim pasmie częstotliwości ok. 4%. Wyniki modelowania sprawdzono eksperymentalnie poprzez pomiary...
-
Modified methods of impulse radio spectrum shaping to improve electromagnetic environment in UWB systems
PublicationW publikacji zamieszczono opis metod kształtowania widma ultraszerokopasmowego radia impulsowego w zakresie eliminacji niepożądanych składowych widma. Opisano sposób adaptacji tych metod do zwiększenia odporności transmisji ultraszerokopasmowych na zakłócenia wąskopasmowe i przedstawiono wyniki symulacji komputerowych jakości transmisji w łączu UWB.
-
A Compact and Lightweight Microwave Tilt Sensor Based on an SRR-Loaded Microstrip Line
PublicationIn this paper, the symmetry property of split ring resonators (SRRs) is exploited to develop a tilt sensor. The sensor is composed of an SRR-loaded microstrip line operating at microwave frequencies. It is shown that the depth of notch in the reflection characteristic of the microstrip is a function of the tilt angle of the SRR. Thus, it can be used for sensing inclination. The sensor benefits from very compact size and light weight....
-
A structure and simulation-driven design of compact CPW-fed UWB antenna
PublicationIn this letter, a structure of a miniaturized ultra-wideband CPW-fed antenna and its design proce-dure are presented. The antenna is a modified version of the design previously proposed in the literature, with additional degrees of freedom introduced in order to improve the structure flexibility. The small size is achieved by executing a rigorous optimization procedure that consists of two stages: (i) smart random search carried...
-
Impulsowy system ultraszerokopasmowy (UWB)
PublicationW pracy przedstawiono zasadę działania systemu radia impulsowego dla potrzeb transmisji danych o dużych przepływnościach, głównie dla potrzeb bezprzewodowych sieci osobistych (WPAN). Opisano sygnał radiowy oraz budowę i działanie układów odbiorczych w tym systemie. Poruszono problem kształtowania widma ultraszerokopasmowego sygnału impulsowego. Scharakteryzowano znane sposoby kształtowania tego widma, wskazując na ich ograniczenia....
-
Design of novel microstrip directional coupler for differential signal decoupling
PublicationThis study describes a concept of a novel microstrip directional coupler for differential signal decoupling, which can be used to digital signal overhearing on printed-circuit-boards. The complete design method is proposed with rules given analytically. Considered methodology is suitable for synthesis of couplers with low coupling factors, which have negligible influence on the transmission in main line. Theoretical considerations...
-
Dobór kształtu widma sygnału UWB IR do aktualnego stanu zajętości widma elektromagnetycznego
PublicationReferat przedstawia praktyczne zasady stosowania metod modyfikacji widma sygnału radia impulsowego do poprawy warunków międzysystemowej kompatybilności elektromagnetycznej. Zaprezentowano przykład doboru kryteriów zmian widma UWB do rzeczywistego stanu zajętości widma elektromagnetycznego występującego na terenie trójmiasta.
-
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...
-
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...
-
Crack Detection in Metallic Surfaces Based on Dumbbell-Shaped Defected Ground Structures in Microstrip Technology
PublicationIn this paper, a novel crack detection sensor using a microstrip loaded with a Dumbbell-Shaped Defected Ground Structure (DS-DGS) is proposed. The sensing element is etched in the ground plane of a microstrip line and it is easy to fabricate. The electromagnetic (EM) field of the microstrip couples to the DS-DGS, thus demonstrating a bandstop behavior. It is shown that in the presence of a crack in a metallic surface underneath the...
-
Design considerations for compact microstrip resonant cells dedicated to efficient branch-line miniaturization
PublicationA conventional compact microstrip resonant cell (CMRC)has been thoroughly investigated to enhance its slow-wave properties and subsequently ensure an efficient miniaturization of a microstrip circuit. The geometry of a classic CMRC has been improved in terms of slowwave effect in two progressive steps: (i) a single-element topology has been replaced with a double-element one and (ii) a high-impedance section has been refined by...
-
Rapid surrogate-assisted statistical analysis of compact microstrip couplers
PublicationIn this paper, a technique for low-cost statistical analysis and yield estimation of compact microwave couplers has been presented. The analysis is executed at the level of a fast surrogate model representing selected characteristic points of the coupler response that are critical to determine satisfaction/violation of the prescribed design specifications. Because of less nonlinear dependence of the characteristic points on geometry...
-
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...
-
Estymacja położenia węzłów ruchomych w sieci UWB synchronizowanej emisją z węzła nieruchomego
PublicationW referacie przedstawiono wyniki testów możliwości wykorzystania modemów IR UWB (Impulse Radio Ultra-Wide Band) typu DWM1000 do budowy sieci radiolokalizacyjnej, w której położenie węzłów ruchomych jest estymowane na podstawie pomiarów różnic odległości metodą TDOA (Time Difference of Arrival). Opisana została struktura sieci i sposób synchronizacji pomiarów czasów w nieruchomych węzłach referencyjnych przez cykliczny odbiór sygnałów...
-
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...
-
A Conformal Circularly Polarized Series-Fed Microstrip Antenna Array Design
PublicationA conformal circularly polarized series-fed microstrip array design for broadside radiation is presented. The array aperture under design is conformal to a cylindrical surface of a given radius. The approach we present primarily addresses focusing of the circularly polarized major lobe of the conformal array by proper dimensioning of the aperture spacings. The proposed analytical models yield the values of the element spacings...
-
Dipol pętlowy dla technologii UWB
Publication -
A compact microstrip rat-race coupler constituted by nonuniform transmission lines
PublicationIn this work, a step-by-step development of a compact microstrip rat-race coupler (RRC) has been presented and discussed. A high degree of miniaturization has been obtained by substituting six quarter-wavelength uniform atomic building blocks of a RRC by their nonuniform counterparts. The miniaturization procedure has been realized in three progressive steps: (i) the first layout solution of a miniaturized RRC has been acquired...
-
Novel structure and size-reduction-oriented design of microstrip compact rat-race coupler
PublicationIn this paper, a novel structure of a miniaturized microstrip rat-race coupler has been proposed. Surrogate-based optimization procedures are applied to explicitly reduce the coupler size while maintaining equal power split at the operating frequency of 1 GHz and sufficient bandwidth for return loss and isolation characteristics. The optimization is performed using the objective function with four penalty components. The footprint...
-
Development of a compact microstrip resonant cell aimed at efficient microwave component size reduction
PublicationA comprehensive comparison of a wide collection of compact microstrip resonant cells (CMRCs) found in the extensive body of literature has been presented. The evaluation of different CMRC designs has led to the selection of the most promising CMRC geometry for the efficient miniaturisation of modern microwave components. In order to showcase the vital effectiveness of the approach, the initially selected CMRC has been notably...
-
Simulation-Based Design of Microstrip Linear Antenna Arrays Using Fast Radiation Response Surrogates
PublicationFast yet accurate technique for simulation-based design of linear arrays of microstrip patch antennas is presented. Our technique includes: (i) optimization of the corrected array factor of the antenna array under design for a phase excitation taper resulting in reduced side lobes; (ii) simulation-driven optimization of the array element for element dimensions resulting in matching at and about operational frequency, and (iii)...
-
Novel structure and EM-driven design of miniaturized microstrip rat-race coupler
PublicationIn this paper, a novel structure and design procedure of a miniaturized microstrip rat-race coupler (RRC) is described. Small size of the RRC is achieved by folding the transmission lines of the conventional circuit into its interior, as well as by implementation of the structure on three layers. The final size of the coupler realized for the operating frequency of 1 GHz is only 220 mm2, which gives over 95% footprint reduction...
-
BADANIE DOKŁADNOŚCI OKREŚLANIA ODLEGŁOŚCI W ŚRODOWISKU ZAMKNIĘTYM PRZY UŻYCIU MODEMÓW UWB W STANDARDZIE 802.15.4-2011
PublicationW referacie przedstawiono wyniki badań pomiarowych dokładności określania odległości pomiędzy dwoma węzłami przy użyciu modemów UWB w środowisku wewnątrzbudynkowym. Badania przeprowadzono dla przypadków bezpośredniej wzajemnej widoczności anten nadawczej i odbiorczej oraz przy braku bezpośredniej widoczności anten.
-
A Dual-Polarized 39 GHz 4x4 Microstrip Antenna Array for 5G MU-MIMO Airflight Cabin Connectivity
PublicationThis paper presents the design, fabrication, and experimental validation of a 39 GHz dual-polarized 4x4 microstrip antenna array. The array consists of 16 slot coupled circular microstrip patches, fed through SMPS connectors. The procedure requiring a reduced number of cables for measurement of the uniformly excited antenna array is also presented. The array exhibits 18 dBi peak gain and 2.9 GHz reflection bandwidth and is intended...
-
Compact microstrip to coplanar standard transformer.
PublicationW pracy zaprezentowano transformator standardu umożliwiający bezodbiciowe połączenie linii mikropaskowej z linią koplanarną. Konstrukcja układu opiera się na założeniu zachowania jednakowej wartości impedancji w każdym przekroju poprzecznym struktury. Zaprojektowano i przebadano dwa rozwiązania z ze skokową i ciągłą zmianą szerokości linii. Do badań numerycznych wykorzystano symulator pełnofalowy Momentum. W symulacjach uwzględniono...
-
Microstrip ferrite coupled line isolators
PublicationW pracy przedstawiono izolatory podwójne wykorzystujące sekcję ferrytowych sprzężonych linii mikropaskowych w podejściu warstwowym i planarnym. Przeprowadzono badania teoretyczne i eksperymentalne w zakresie częstotliwości od 8 do 15GHz. Najlepsze wyniki uzyskano dla konfiguracji planarnej, która charakteryzowała się stratami odbiciowymi na poziomie -15dB, izolacją lepszą niż -18dB i średnimi stratami wtrąceniowymi około 3dB.
-
Mutual coupling of elliptical microstrip resonators
PublicationW artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących wzajemnych sprzężeń w mikropaskowych promiennikach w kształcie prostokąta lub elipsy. W badaniach została wykorzystana dwuwymiarowa metoda przestrzeni widmowej, w której analizowane struktury oświetlane są pojedynczą falą płaską.
-
60 GHz Microstrip Van Atta Arrays for Millimeter Wave Identification and Localization
PublicationIn this paper performance comparison of co-polarized and cross-polarized microstrip Van Atta arrays working in the 60 GHz frequency range is presented. They can be treated as simple chipless RFID tags with frequency response based identification. Tags with three different nominal resonance frequencies of 57, 62 and 67 GHz are designed by scaling optimized base model. Designed 62 GHz co-polarized and cross-polarized arrays with...
-
Efektywne kształtowanie widma radiowego sygnału impulsowego (IR UWB) dla potrzeb wymagań międzysystemowej kompatybilności elektromagnetycznej
PublicationW części wstępnej zawarto opis uwarunkowań prawnych i normalizacyjnych dotyczących transmisji ultraszerokopasmowych, opisana jest także ultraszerokopasmowa technika radia impulsowego. Następnie przedstawiono znane w literaturze sposoby wpływania na kształt widma transmisji impulsowych, zarówno przez dobór nadawanych impulsów jak i zmiany w strukturze czasowej nadawanej sekwencji. Główną część pracy stanowi opis proponowanych nowych...
-
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...
-
Customization of UWB 3D-RTLS Based on the New Uncertainty Model of the AoA Ranging Technique
PublicationThe increased potential and effectiveness of Real-time Locating Systems (RTLSs) substantially influence their application spectrum. They are widely used, inter alia, in the industrial sector, healthcare, home care, and in logistic and security applications. The research aims to develop an analytical method to customize UWB-based RTLS, in order to improve their localization performance in terms of accuracy and precision. The analytical...
-
A novel microstrip dual-layer rat-race coupler with compact size and enhanced bandwidth
PublicationMicrowave hybrid couplers are crucial components of mixers, phase shifters, amplifiers and other high-frequency systems. Conventional couplers are characterized by large size which limits their usefulness in modern applications. In this work, a novel compact rat-race coupler with enhanced bandwidth has been proposed. The structure consists of six compact microstrip resonant cells. It is implemented on two separate layers which permits...
-
Rapid design closure of linear microstrip antenna array apertures using response features
PublicationA simple yet reliable approach to a rapid design closure of linear antenna array apertures at the electromagnetic (EM)-simulation level is proposed. Our methodology exploits an underlying array factor (AF) model suitably corrected by means of characteristic points (angles and levels) of the radiation pattern of the EM model of the antenna array aperture. This conveniently allows for controlling both the side lobe levels...
-
On the characteristic impedance definition in microstrip and coplanar lines
PublicationW niniejszej pracy rozważono definicję impedancji charakterystycznej dla bezstratnych linii mikropaskowych i koplanarnych. Wykazano, że ze względu na znaczne wartości prądu przesunięcia związanego z podłużną składową pola elektrycznego, definicja impedancji staje się niejednoznaczna. W rezultacie może to przyczyniać się do istotnych błędów powstających już na etapie projektowania układów. Pokazano, iż efekt ten jest szczególnie...
-
Meander microstrip line with defected ground structures
PublicationW artykule omówiono koncepcję miniaturyzacji sekcji linii mikropaskowej poprzez modyfikację brzegu linii oraz warstwy metalizacji masy. W pracy zaprezentowano projekt oraz wyniki eksperymentu sprzęgacza gałęziowego skonstruowanego w oparciu o linię meandrową z zaburzoną warstwą metalizacji masy. Pomierzone charakterystyki transmisyjne potwierdzają atrakcyjność zastosowanych metod redukcji zajmowanej przez układ powierzchni. Osiągnięto...
-
Investigations of the isolators containing microstrip FCL section
PublicationW pracy opisany został projekt układu izolatora zawierającego podłużnie magnesowane ferrytowe sprzężone linie mikropaskowe (FCL). W warstwowej strukturze układu ferryt został wprowadzony jako nakładka. Obciążenie w układzie izolatora zostało zrealizowane na dwa sposoby: jako obciążenie współosiowe oraz jako mikopaskowy układ planarny zawierający skupiony rezystor. Uzyskane z symulacji wyniki zostały zweryfikowane eksperymentalnie....
-
Design of UWB coplanar antenna with reduced ground plane
PublicationW artykule przedstawiono projekt kompaktowej anteny szerokopasmowej złożonej z dwóch kołowych pasków koplanarnych ograniczających szczelinę o podobnym kształcie. Antena zasilona była z 50 Ω linii trójpaskowej. Przeprowadzono badania wpływu zewnętrznego paska na pasmo anteny. Zaprojektowana antena została zbadana eksperymentalnie pokazując bardzo dobre parametry: w paśmie 1.7-15.5GHz uzyskano |S11| < −10dB. Antena charakteryzowała...
-
Broadband Microstrip Patch Antenna with Reduced Transversal Size
PublicationW pracy przedstawiono propozycję anteny szerokopasmowej o ograniczonych wymiarach poprzecznych. Szerokopasmowość uzyskano poprzez stosowanie grubego podłoża i sprzężenia elektromagnetycznego poprzez dwie szczeliny sprzęgające. Wymiar poprzeczny łaty zredukowano poprzez zastosowanie szczeliny typu H. Antena została zaprojektowana i wykonana, zaś zmierzone pasmo wyniosło 29% dla WFS <1.5. Stwierdzono jednak, że charakterystyki...
-
Nonreciprocity of a ferrite coupled microstrip-slot lines junction
PublicationW oparciu o wyniki modelowania numerycznego zbadano efekty niewzajemne występujące w strukturze sekcji sprzężonych poprzez warstwę ferrytu linii mikropaskowej i szczelinowej. Wykazano występowanie zjawiska periodycznej transformacji energii rodzaju mikropaskowego w rodzaj szczelinowy i odwrotnie.
-
Some remarks on the design of microstrip to coplanar line transformer.
PublicationPrzedyskutowano technikę projektowania transformatora standardu umożliwiającego współpracę linii mikropaskowej i linii koplanarnej. Jako sekcję pośrednią wykorzystano uziemiony falowód koplanarny (conductor backed coplanar waveguide). Dokonano oceny różnych profili sekcji pośredniej w oparciu o szereg symulacji elektromagnetycznych, jak i pomiarów charakterystyk transmisji wykonanych modeli transformatorów.
-
Concept of Compatibility Region for the Evaluation of IR UWB Electromagnetic Compatibility
PublicationThis paper presents a new proposal for the unified evaluation of ultra wideband and narrowband radio communication systems electromagnetic compatibility, called “compatibility region”. The idea of compatibility region is based on the relation between the ratio of narrowband to ultra wideband signal power in a receiver and some transmission quality indicators (bit error rate, effective data rate).
-
Dobór impulsów o zadanym widmie do systemów UWB
PublicationProblematyka dostosowania widma sygnału ultraszerokopasmowego radia impulsowego do stanu zajętości widma fal radiowych została przedstawiona w artykule, z podziałem na następujące dwa zagadnienia: projektowanie postaci czasowej generowanych impulsów przy określonych założeniach dotyczących widma wynikowego oraz modyfikacja widma impulsów przez filtrację w dziedzinie częstotliwości. Artykuł zawiera także wyniki prac badawczych,...
-
Analiza sieci bezprzewodowych serii IEEE 802.15.x - Bluetooth (BT), UWB i ZigBee - z transmisją wieloetapową. Część I
PublicationW artykule zaprezentowano ogólną koncepcję pracy bezprzewodowych sieci mesh (Wireless Mesh Networks - WMNs), tj. sieci ad hoc z topologią złożoną (kratową) i z transmisją wieloetapową. Opisano podstawowe problemy projektowania i implementacji sieci WMN. Przedstawiono ogólne założenia nowego standardu IEEE 802.15.5 - WPAN Mesh. Skoncentrowano się przy tym na opisie i analizie bezprzewodowych sieci złożonych typu WPAN, realizowanych...
-
Analiza sieci bezprzewodowych serii IEEE 802.15.x - Bluetooth (BT), UWB i ZigBee - z transmisją wieloetapową. Część II
PublicationW artykule zaprezentowano ogólną koncepcję pracy bezprzewodowych sieci mesh (Wireless Mesh Networks - WMNs), tj. sieci ad hoc z topologią złożoną (kratową) i z transmisją wieloetapową. Opisano podstawowe problemy projektowania i implementacji sieci WMN. Przedstawiono ogólne założenia nowego standardu IEEE 802.15.5 - WPAN Mesh. Skoncentrowano się przy tym na opisie i analizie bezprzewodowych sieci złożonych typu WPAN, realizowanych...
-
Inline Microstrip Bandpass Filter With Two Transmission Zeros and Increased Order Using Spurious Resonance of Frequency-Dependent Inverter
PublicationA design method for a class of fourth-order inline microstrip bandpass filter with two transmission zeros and 20% fractional bandwidth is presented. The filter consists of two quarter-wavelength transmission-line resonators coupled by a frequency-dependent inverter. The inverter is composed of two open-ended stubs that are connected by an interdigital capacitor and introduces two poles and two transmission zeros in the filter response....
-
Modelling of mutual coupling in microstrip antenna arrays fed by microstrip line. Modelowanie sprzężenia w szykach anten mikropaskowych zasilanych przez linie mikropaskowe.
PublicationPrzedstawiono wyniki modelowania sprzężenia pomiędzy prostokątnymi radiatorami mikropaskowymi w szyku liniowym anten zasilanych przez linie mikropaskowe. Zaproponowano schemat zastępczy sprzężenia w postaci kombinacji linii transmisyjnych wraz z sękami zwartymi i rozwartymi. Pokazano, że schemat taki dobrze modeluje sprzężenie w wąskim pasmie częstotliwości ok. 4%. Wyniki modelowania sprawdzono eksperymentalnie poprzez pomiary...
-
Novel doubly perforated broadband microstrip branch-line couplers
PublicationTwo broadband compact doubly perforated hybrid couplers have been designed, manufactured, and measured. To improve frequency characteristics and to reduce circuit dimensions, two kinds of perforations have been introduced: the defected ground structures in the ground plane metallization and photonic bandgap cells in the strip metallization. Measurement results show essential miniaturization (~39% and ~36%) and enhancement of the...
-
Simulation and experiment of radiating slot in a ground-plane of microstrip junction
PublicationW pracy przedstawiono badania numeryczne oraz eksperymentalne szczeliny promieniującej umieszczonej w płaszczyźnie masy złącza mikropaskowego. Złącze mikropaskowe składa się z linii mikropaskowej oraz rozwartego na końcu sęka. Szczelina umieszczona jest równolegle do linii mikropaskowej.