Search
Search results for: cylindrival waveguide
-
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,...
-
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...
-
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...
-
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...
-
Propagation in a ferrite cylindrical waveguide magnetized by a two four-pole magnetic fields.
PublicationUżywając metody rodzajów sprzężonych rozwiązano zagadnienie ferrytowego falowodu cylindrycznego magnesowanego poprzecznie w układzie elektronicznie obracanego czterobiegunowego pola magnetycznego. W falowodzie występuje zjawisko dwójłomności i przesunięcia fazy. Badano zmiany stanu polaryzacji fali elektromagnetycznej na wyjściu falowodu o różnej długości. Wyniki wykorzystano do zaprojektowania sekcji półfalowej falowodu, w której...
-
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...
-
Digital waveguide models of the panpipes
PublicationW artykule przedstawiono główne cechy syntezy falowodowej. Omówiono cechy instrumentu fletni Pana. Przedyskutowano cechy zaproponowanych dwóch modeli fletni Pana różniących się złożonością obliczeniową. Pokazano szczegóły implementacyjne tych modeli, a także uzyskane wyniki symulacji dźwięków w modelach. Dokonano porównania dźwięków rzeczywistych i uzyskanych w wyniku syntezy falowodowej.
-
Pin-on-Substrate Gap Waveguide: An Extremely Low-Cost Realization of High-Performance Gap Waveguide Components
PublicationConsidering the limitations of currently available technologies for the realization of microwave components and antennas, a trade-off between different factors including the efficiency and fabrication cost is required. The main objective of this letter is to propose a novel method for the realization of gap waveguides (GWGs) that take advantage of conventional PCB fabrication technology, thus are low cost and light weight. Moreover,...
-
Analysis of single-ground-plane coplanar waveguide
PublicationW pracy przedstawion metodę analizy rodziny koplanarnych linii transmisyjnych z pojedynczym przewodem masy. Oryginalne, nie znane wcześniej wyniki modelowania numerycznego potwierdzone zostały dużą zgodnością z wynikami pomiarów wykonanych dla struktury falowodu koplanarnego z pojedynczym przewodem masy (SGP-CPW.
-
Waveguide modeling as a tool for fitting a hearing aid
Publication -
Waveguide model of the hearing aid earmold system
PublicationBackground The earmold system of the Behind-The-Ear hearing aid is an acoustic system that modifies the spectrum of the propagated sound waves. Improper selection of the earmold system may result in deterioration of sound quality and speech intelligibility. Computer modeling methods may be useful in the process of hearing aid fitting, allowing physician to examine various earmold system configurations and choose the optimum one...
-
Waveguide model of the hearing aid earmold system
PublicationBackground The earmold system of the Behind-The-Ear hearing aid is an acoustic system that modifies the spectrum of the propagated sound waves. Improper selection of the earmold system may result in deterioration of sound quality and speech intelligibility. Computer modeling methods may be useful in the process of hearing aid fitting, allowing physician to examine various earmold system configurations and choose the optimum one...
-
Characterization of rectangular waveguide with a pseudochiral omega slab
PublicationMetodę dopasowania rodzajów zastosowano do rozwiązania falowodu prostokątnego zawierającego materiał pseudochiralny typy Omega. Zdefiniowano własności rodzajów pola w badanej prowadnicy oraz zauważono wystąpienie efektu przemieszczenia pola. Określono pełnofalową macierz rozproszenia sekcji badanego falowodu oraz porównano wyniki symulacji charakterystyk transmisyjnych sekcji z eksperymentem. W oparciu o uzyskane wyniki dokonano...
-
Ferrite posts in multi-port waveguide junctions
PublicationMetodę dopasowania rodzajów zastosowano do połączenia zastępczego pola rozproszonego od dowolnej konfiguracji jedno i dwuwarstwowych prętów ferrytowych i dielektrycznych z pobudzeniem z falowodu prostokątnego. Zaprezentowano częstotliwościowe charakterystyki macierzy rozproszenia dla rodzaju podstawowego. Zaobserwowano przełączające (czterowrotnik zawierający dwa pręty ferrytowe) własności badanych układów.
-
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.
-
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...
-
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.
-
Broadband Sonar with a Cylindrical Antenna
PublicationSkutkiem wzrostu szerokości widma sygnałów w sonarach z płaskimi antenami jest wzrost szerokości odchylanych wiązek, jeżeli beamformer dokonuje kompensacji faz tylko na częstotliwości środkowej widma. W artykule przedstawiono wyniki obliczeń, które odpowiadają na pytanie, czy podobny efekt występuje w szerokopasmowych sonarach z anteną cylindryczną. Obliczenia przeprowadzono dla anten nadawczych o szerokich wiązkach i anten odbiorczych...
-
Passive sonar with cylindrical array
PublicationArtykuł prezentuje sposób wykorzystania sonaru aktywnego z anteną cylindryczną do nasłuchu pasywnego podwodnych źródeł dźwięku. Wykazano, że wykrycie źródła dźwięku i określenie jego namiaru może być zrealizowane bez zmian konstrukcji odbiornika. Wymagana jest jedynie zmiana algorytmów przetwarzania sygnałów w beamformerze. Wykazano również, że w celu zwiększenia dokładności namiaru można zastosować wysokorozdzielcze metody estymacji...
-
An algorithm for enhancing macromodeling in finite element analysis of waveguide components
PublicationAn algorithm for enhancing the finite element method with local model order reduction is presented. The proposed technique can be used in fast frequency domain simulation of waveguide components and resonators. The local reduction process applied to cylindrical subregions is preceded by compression of the number of variables on its boundary. As a result,the finite element large system is converted into a very compact set of linear...
-
Microwave Alignment and Displacement Sensors in Groove Gap Waveguide Technology
PublicationThis paper is aimed at presenting highly sensitive microwave displacement and alignment sensors. With this goal, the method of realizing mechanically tunable cavity resonators in groove gap waveguides technology is presented. The resonance frequency of the cavity is then used for displacement sensing. It is also demonstrated that the symmetry properties of a pair of groove gap waveguide cavities can be used to improve the robustness...
-
A Self-Equalized Waveguide Filter With Frequency-Dependent (Resonant) Couplings
PublicationThis letter presents a design of a fifth-order linear phase filter with frequency-dependent couplings. The filter is composed of a triplet that is directly coupled to two resonators at the input and output. To provide group delay flattening a cross-coupling in the trisection has a strongly dispersive character with a negative slope parameter. To achieve this, an E-plane stub with a septum was used. To further improve the filter...
-
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.
-
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...
-
Macromodels for efficient FEM simulations of waveguides and resonators
PublicationThis paper introduces a novel technique for enhancing the efficiency of the finite element method (FEM) by incorporating special modules, called macromodels, into the standard eigenvalue formulation. The number of unknowns in the separated macromodel subdomain can be significantly reduced by orthogonal projection, using the efficient nodal order reduction algorithm. The idea of macromodels implementation is demonstrated on a simple...
-
Guided waves for nondestructive diagnostics of embedded waveguides
PublicationThe thesis concentrates on comprehensive theoretical, numerical and experimental analysis of guided wave propagation in bars embedded in concrete or mortar. The investigations are focused on a particular type of objects representing a laboratory model of a ground anchor. Complex description of wave propagation phenomena in partially embedded bars is given and its application in...
-
Propagation in rectangular waveguides with a pseudochiral Ω slab
PublicationThe transfer matrix approach is applied for analysis of waveguides loaded with a uniaxial pseudochiral Ω slab. In particular a pseudochiral parallel plate and rectangular guides are investigated. Based on the numerical analysis the influence of the pseudochirality on propagation characteristics and field distribution are examined. Other feature such as a field displacement phenomenon appearing in the both considered structures...
-
Rectangular waveguides with posts of negative isotropic media
PublicationWykorzystując metodę dopasowania rodzajów opisano metodykę połączenia zastępczego pola rozproszonego od dowolnej konfiguracji prętów dielektrycznych lub wykonanych z metamateriału z pobudzeniem z falowodu prostokątnego. Zaprezentowano częstotliwościowe charakterystyki macierzy rozproszenia dla rodzaju podstawowego. Zaobserwowano filtrujące własności badanych układów.
-
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.
-
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...
-
Modal analysis of cylindrical steel tanks
PublicationCylindrical steel tanks are very popular structures used for storage of products of chemical and petroleum industries. Their safety and reliability is crucial because any failure could have serious consequences. The aim of present paper is to show the results of the first phase of investigation of seismic behaviour such structures. Modal analysis using Finite Element Method (FEM) for three models of real tanks used in Poland has...
-
Efficient model order reduction for FEM analysis of waveguide structures and resonators
PublicationAn efficient model order reduction method for three-dimensional Finite Element Method (FEM) analysis of waveguide structures is proposed. The method is based on the Efficient Modal Order Reduction (ENOR) algorithm for creating macro-elements in cascaded subdomains. The resulting macro-elements are represented by very compact submatrices, leading to significant reduction of the overall number of unknowns. The efficiency of the model...
-
Hybrid technique for the analysis of circular waveguide junctions loaded with ferrite posts
PublicationThis study presents a hybrid technique for the analysis of circular waveguide junctions loaded with axially symmetrical ferrite posts of irregular shape. The method is based on a combination of the finite-difference frequency- domain technique with a mode-matching technique. The proposed approach is validated by comparing the presented results with numerical ones obtained from commercial software. The application of a cylindrical...
-
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.
-
A Novel Modal Technique for Time and Frequency Domain Analysis of Waveguide Components
PublicationW pracy zaprezentowano, nową i szybką metodę analizy komponentów falowodowych. Metoda opiera się na kombinacji metody różnic skończonych, metody dekompozycji dziedziny obliczeniowej, redukcji rzędu modelu oraz dyskretnych rozwinięć funkcyjnych. Przedstawiona technika pozwala na skrócenie czasu analizy układu nawet o dwa rzędy wielkości w stosunku do poprzednich algorytmów.
-
Design of Microwave Lossy Filter Based on Substrate Integrated Waveguide (SIW)
PublicationIn this letter, we propose a lossy three-pole Chebyshev filter centered at 5.15 GHz, based on the substrate integrated waveguide (SIW) with scattering characteristics shifted down by 5.68 dB. The filter is composed of three directly coupled SIW cavities with three lossy couplings between nonadjacent resonators. These additional couplings are realized using mixed coupled slot and microstrip lines connected with metal electrode leadless...
-
Numerical investigation of the core eccentricity effect on wave propagation in embedded waveguide
PublicationThe paper presents results of theoretical and numerical investigation of guided wave propagation in two-layer bars with geometric imperfections in the form of eccentric location of steel core. Steel rod of diameter equal to 1 cm embedded in composite mortar-type cover with external diameter equal to 5 cm has been taken into consideration. Several different rods with variable size of eccentricity are analysed. Results for rods with...
-
Substrate Integrated Waveguide-Based Frequency-Tunable Self-Octaplexing Antenna
PublicationThis communication presents the first-ever substrate integrated waveguide (SIW)-based frequency-tunable self-octaplexing antenna (SOA) for wireless communication. The structure is arranged by implementing eight distinct patches with planar 50-ohm feedlines at the top of the SIW cavity, which realize eight distinct resonant frequencies. Independent tuning of each resonant frequency is achieved by incorporating appropriately allocated...
-
Fast Design Optimization of Waveguide Filters Applying Shape Deformation Techniques
PublicationThis paper presents an efficient design of microwave filters by means of geometry optimization using shape deformation techniques. This design procedure allows for modelling complex 3D geometries which can be fabricated by additive manufacturing (AM). Shape deforming operations are based on radial basis function (RBF) interpolation and are integrated into an electromagnetic field simulator based on the 3D finiteelement method (FEM)....
-
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...
-
Substrate-integrated waveguide (SIW) filter design using space mapping
PublicationIn this paper, we present a fast technique for an automated design of microwave filters in substrate integrated wave (SIW) technology. The proposed methodology combines the space mapping technique with a cost function defined using the location of complex zeros and poles of filter’s transfer and reflection function and uses a rectangular waveguide as a surrogate model. The effectiveness of the proposed technique is presented with...
-
Design of Compact and Wideband Groove Gap Waveguide-Based Directional Couplers
PublicationThis paper proposes a compact cross-shaped groove gap waveguide structure for creating wideband and compact directional couplers with different coupling levels. Groove gap waveguide technology is applied to overcome fabrication challenges of printed and hollow waveguide structures in high frequency bands. The validity of the novel concept is demonstrated through the design and evaluation of several compact broadband directional...
-
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.
-
Polarized light pulses propagation and coupling in optical waveguides
PublicationGłównym celem tej pracy było zbudowanie modelu teoretycznego, na bazie równań Maxwella, który pozwoliłby na opis transmisji wielomodowej w falowodach dielektrycznych (światłowodach) z uwzględnieniem efektu nieliniowego typu Kerra. W pracy wyniki teoretyczne zostały porównane z wynikami doświadczalnymi. Do symulacji propagacji światła z uwzględnieniem efektu Kerra niezbędne było rozwiązanie sprzężonych nieliniowych równań Schrödingera...
-
Nonlinear waves in optical waveguides and soliton theory applications
PublicationRównania teorii solitonów zastosowano do propagacji impulsów światła w falo-wodach dielektrycznych.Wyprowadzono i zbadano rozwiazania równań oddziaływa-nia (z uwzględnieniem tłumienia) trzech fal Maxwella-Blocha.
-
Influence of geometrical imperfections on stresses in cylindrical shells
PublicationResults of the numerical analysis of the shells of storage tanks of 50 000 m3 capacity with geometrical imperfections are presented in the paper. Results were verified by tensometric tests performed on the real tank. It was recognized that real geometrical imperfections cause increase of stresses in the tank construction by 30%.
-
Electronic stabilization of beams in sonar with cylindrical array
PublicationArtykuł prezentuje podstawy opisu beamformera dla sonaru z antena cylindryczną. Artykuł pokazuje, że zmodyfikowany beamformer może zostać użyty do stabilizacji osi wiązki w horyzontalnej płaszczyźnie, gdy znany jest przechył i zanurzenie statku. Artykuł przedstawia także problem elektronicznego odchylania wiązki.
-
Digital mono-pulse method in cylindrical antena.
PublicationArtykuł prezentuje metodę poprawy dokładności namiaru w wielowiązkowym sonarze z anteną cylindryczną. Metoda oparta jest na metodzie monopulsowej, wykorzystywanej w radarach i sonarach. Metoda zapewnia dobrą dokładność namiaru dla pojedynczego impulsu sondującego. Jedyna modyfikacja w stosunku do metody oryginalnej polega na wytworzeniu dwóch odchylonych wiązek i wykonaniu prostych obliczeń. Symulacja komputerowa dowodzi , że uzyskanie...
-
Transverse surface waves on a cylindrical surface with coating
PublicationWe discuss the propagation of transverse surface waves that are so-called whispering-gallery waves along a surface of an elastic cylinder with coating. The coating is modelled in the framework of linearized Gurtin–Murdoch surface elasticity. Other interpretations of the surface shear modulus are given and relations to so-called stiff interface and stiff skin model are discussed. The dispersion relations are obtained and analyzed.
-
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...