Search
Department of Microwave and Antenna Engineering
Publications
Filters
total: 585
Catalog Publications
Year 2011
-
GPU Acceleration of Multilevel Solvers for Analysis of Microwave Components With Finite Element Method
PublicationThe letter discusses a fast implementation of the conjugate gradient iterative method with ${rm E}$-field multilevel preconditioner applied to solving real symmetric and sparse systems obtained with vector finite element method. In order to accelerate computations, a graphics processing unit (GPU) was used and significant speed-up (2.61 fold) was achieved comparing to a central processing unit (CPU) based approach. These results...
-
Investigations of cylindrical ferrite coupled line junction using hybrid technique
PublicationW pracy zaproponowano nowe cylindryczne złącze magnesowanych wzdłużnie ferrytowych linii sprzężonych. W porównaniu do znanych w literaturze planarnych konfiguracji złączy ferrytowych, zaproponowana struktura charakteryzuje się znacznie wyższym współczynnikiem sprzężenia żyrotropowego. Pozwala to na uzyskanie wymaganej w układach niewzajemnych rotacji Faraday'a o kąt 45 stopni przy znacznie krótszej długości sekcji linii ferrytowych...
-
Macromodeling in Finite Differences
PublicationRozdział opisuje technikę wykorzystania procesu makromodelowania (wykorzystanie makromodelu do opisu równań różnicowych) w analizie różnic skończonych w dziedzinie czasu. Zawarte informacje pozwalają na samodzielne zaimplementowanie metody i pokazują możliwości poprawienia uzyskiwanych wyników.
-
Metodyka projektowania sprzęgacza łatowego z perforowaną metalizacją masy w oparciu o algorytm genetyczny
PublicationW referacie zaprezentowano metodologię projektowania zminiaturyzowanego sprzęgacza łatowego z perforacją metalizacji masy w postaci komórek DGS (ang. Defected Ground Structures). Proces projektowania oparto na zmodyfikowanym algorytmie genetycznym wykorzystującym środowisko Sonnet do pełnofalowych symulacji elektromagnetycznych przeprowadzanych w celu znalezienia quasi-optymalnej topografii obwodu. Zastosowanie omówionej procedury...
-
Metodyka projektowania sprzęgacza łatowego z perforowaną metalizacją masy w oparciu o algorytm genetyczny
PublicationW referacie zaprezentowano metodologię projektowania zminiaturyzowanego sprzęgacza łatowego z perforowaną metalizacją masy. Proces projektowania oparty jest na zmodyfikowanym algorytmie genetycznym wykorzystującym środowisko Sonnet do pełnofalowych symulacji elektromagnetycznych przeprowadzanych w celu znalezienia optymalnej topografii projektowanego obwodu. Wyniki eksperymentalne i teoretyczne cechuje duża zbieżność, co dowodzi...
-
Mutual Coupling Between IFF/SSR Microstrip Antennas with Reduced Transversal Size- Experimental Study
PublicationW artykule opisano wyniki symulacji oraz pomiarów sprzężeń wzajemnych anten systemu IFF. Wyniki poprzedza analiza konfiguracji i działania pojedynczej anteny zasilanej szczeliną typu H. Badania przeprowadzono dla szyku poziomego i pionowego, w zakresie wejściowego współczynnika odbicia oraz współczynnika sprzężenia na dwóch częstotliwościach pasma IFF.
-
Rectangular microstrip resonator illumi-nated by normal-incident plane wave
PublicationW pracy przedstawiono koncepcję modów oświetlających pozwalającą na obliczenie podstawowych parametrów elektrycznych anten mikropaskowych - częstotliwości rezonansowej, rezystancji promieniowania i charakterystyki promieniowania. Oparta jest ona na dwuwymiarowej metodzie przestrzeni widmowej, w której pobudzenie występuje w formie pojedynczej fali płaskiej padającej prostopadle na analizowaną strukturę. Rezultatem takiego podejścia...
-
Stanowisko do Pomiaru Charakterystyk Promieniowania Anten w Paśmie 2-18 GHz
PublicationPraca przedstawia budowę oraz wyposażenie stanowiska do pomiaru charakterystyk promieniowania anten, będącego częścią laboratorium antenowego Katedry Inżynierii Mikrofalowej i Antenowej. Opisywane stanowisko umożliwia aktualnie wykonywanie pomiarów anten mikrofalowych w paśmie 2-18 GHz. W pracy przybliżono zasadę działania układu pomiarowego oraz konfigurację sprzętową służącą do pomiaru w konkretnych podpasmach. Przedstawiono...
-
Study of nonreciprocal devices using three-strip ferrite coupled line
PublicationW pracy przedstawiono badania układów niewzajemnych wykorzystujących nowe złącze ferrytowych linii sprzężonych, zaprojektowane w oparciu o linię koplanarną, w której półpłaszczyzny masy zredukowane zostały do postaci pasków. Badane złącze złożone jest z sekcji ferrytowej umieszczonej pomiędzy dwoma sekcjami dielektrycznymi. W sekcji ferrytowej podłużnie magnesowana płytka ferrytowa umieszczona jest pod lub nad paskami przewodzącymi...
-
Szerokopasmowe symetryzatory realizowane w technice planarnej
PublicationPraca stanowi przegląd obecnie stosowanych typów symetryzatorów planarnych. Na wstępie omówiono wyniki badań parametrów symetryzatorów o konstrukcji opartej na koncepcji Marchanda. W kolejnej części opisano symetryzatory realizujące transformację z linii mikropaskowej na układ pasków koplanarnych. W ostatniej części pracy pokazano, również na przykładzie, że dla wybranych typów symetryzatorów możliwe jest wprowadzenie obwodowego...
-
Szerokopasmowy szyk antenowy wykorzystujący radiatory o brzegu fraktalnym
PublicationW pracy przedstawiono koncepcje szyku antenowego zbudowanego w technologii mikropaskowej, w oparciu o promienniki szczelinowe ze zmodyfikowanym kształtem brzegu. Modyfikacje brzegów szczeliny przeprowadzono wykorzystując krzywe fraktalne. Omówiono metodykę projektowania czteroelementowego szyku antenowego, którego radiatory posiadają krawędzie o kształcie fragmentu krzywej von Kocha (druga iteracja). Zaproponowano obwód zasilający...
-
Szerokopasmowy, zminiaturyzowany, wielodrożny dzielnik mocy typu 1:6
PublicationW referacie zaprezentowano metodykę projektowania szerokopasmowego, wielodrożnego dzielnika mocy typu 1:6 wykonanego w technologii niesymetrycznych linii paskowych. Zaburzenie ciągłości metalizacji paska sygnałowego poprzez implementację struktur PBG (ang. Photonic Bandgap) umożliwiło osiągnięcie zarówno 15% miniaturyzacji, jak i poszerzenia pasma pracy do 141% dla częstotliwości f=4 [GHz]. Wyniki eksperymentu wykazujące dużą zgodność...
-
Szyk antenowy z wykorzystaniem radiatorów o brzegu fraktalnym
PublicationW pracy zaprezentowano metodykę projektowania ośmioelementowego szyku antenowego w technologii niesymetrycznej linii paskowej z wykorzystaniem promienników o brzegu zmodyfikowanym krzywą fraktalną będącą krzyżem Sierpińskiego. Zastosowanie nowego kształtu łat pozwoliło na uzyskanie 26% miniaturyzacji szyku antenowego przy jednoczesnym poszerzeniu pasma pracy wraz ze zmniejszeniem odległości pomiędzy łatam. Wykazano także znikomy...
-
Testbed for development and verification of hybrid localization systems
PublicationIn this paper a testbed for development and verification of hybrid localization systems is presented. It allows for systematic analysis of hybrid localization methods and speed up the development of new schemes. The proposed testbed platform is composed of subsystem for sequential data collection and testing infrastructure that can be used for investigating the localization mechanisms in controllable environment.
-
Tuning a Hybrid GPU-CPU V-Cycle Multilevel Preconditioner for Solving Large Real and Complex Systems of FEM Equations
PublicationThis letter presents techniques for tuning an accelerated preconditioned conjugate gradient solver with a multilevel preconditioner. The solver is optimized for a fast solution of sparse systems of equations arising in computational electromagnetics in a finite element method using higher-order elements. The goal of the tuning is to increase the throughput while at the same time reducing the memory requirements in order to allow...
-
Zminiaturyzowane, planarne filtry pasmowo-przepustowe o nowej topologii
PublicationW referacie zaprezentowano proces miniaturyzacji filtru pasmowo-przepustowego, zbudowanego w oparciu o sprzężone linie mikropaskowe, polegający na zastosowaniu dwóch komplementarnych technik: (i) zmianie geometrii sprzężonych sekcji linii mikropaskowych za pomocą krzywych fraktalnych von Kocha drugiej iteracji w celu skrócenia zewnętrznych sekcji linii sprzężonych oraz zwiększeniu tłumienia w paśmie zaporowym dla częstotliwości...
-
Zminiaturyzowane, planarne filtry pasmowo-przepustowe o nowej topologii
PublicationW referacie zaprezentowano proces miniaturyzacji filtru pasmowo-przepustowego, zbudowanego w oparciu o sprzężone linie mikropaskowe, polegający na zastosowaniu dwóch komplementarnych technik: (i) zmianie geometrii sprzężonych sekcji linii mikropaskowych za pomocą krzywych fraktalnych w celu skrócenia odcinków linii sprzężonych oraz zwiększeniu tłumienia w paśmie zaporowym dla częstotliwości 2f0 oraz (ii) wprowadzeniu perforacji...
Year 2010
-
A diplexer design method using an augmented channel filter approach
PublicationContinuous development in RFID andmicrocontrollers technologies gives new possibilities to createsystems that are able to integrate a lot of sensors based ondifferent technologies. This integration brings us closer to realizethe Ubiquitous Network Society vision. However, many problemsmust be addressed before we will benefit from such systems. Inthis paper we describe concept of integrating RFID technologywith other sensors technologies...
-
A universal IT system architecture for servicing, collecting, storing, processing and presenting data from wireless devices
PublicationIn the article we present a universal IT system architecture, which allows one to develop, based on mobile and multiplatform JAVA language, applications capable of working with many different wireless systems in an easy and effective way. Modular system architecture supports efficient data processing and enables convenient presentation of chosen parameters. Additionally, proposed IT system architecture provides easy adoption to...
-
Advanced Macromodel Matrix Structure Cloning for FDTD
PublicationWe propose an improved macromodel-based techniquefor efficient analysis of the structures based on PhotonicCrystals (PhC). The technique involves a new structure of thecoupling matrix and advanced cloning of not only the macromodel matrices, but also the coupling matrices SE and SH.The method allows one to shorten considerably the preprocessingtime, the RAM usage and also the iterating speed of performingFDTD. With this...
-
Advances in macromodeling technique
PublicationThe paper discuses recent advances in the finite differencetime domain method employing macromodels. New techniquesfor creating irregularly shaped macromodels, grouping ofmacromodels and advanced macromodel cloning are introduced.The last technique is particularly important for efficient analysisof the structures based on Photonic Crystals (PhC). The methodallows one to shorten considerably the preprocessing time, theRAM usage...
-
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.
-
Antena mikropaskowa o poszerzonym paśmie pracy
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące anteny mikropaskowej o poszerzonym paśmie pracy. Poprzez zastosowanie układu dwóch szczelin sprzęgających we wspólnej warstwie masy uzyskano 29% pasmo pracy (0.96GHz -1.25 GHz) mierzone przy poziomie WFS < 1.5. Ze względu na obserwowane w charakterystyce promieniowania minima, wykonano drugą wersję anteny ze zmodyfikowanymi wymiarami warstwy masy. Efektemtego zabiegu było uzyskanie anteny...
-
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.
-
Automated microwave planar filter design with generalized Chebyshev characteristics.
PublicationIn this paper a technique of automatization of design of microwave filters with generalized Chebyshev characteristics is presented. A full wave electromagnetic simulator linked with the Matlab computing environment is used to ensure a rigorous numerical analysis while at the same time allowing automatization. To decrease time of optimization and overall design process, the Cauchy interpolation technique was used. An automated design...
-
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...
-
Design of a broadband microstrip crossover for ultra-wideband applications
PublicationW pracy przedstawiono badania skrzyżowań linii mikropaskowych do zastosowań w systemach UWB. W procedurze projektowej wykorzystany został model zastępczy skrzyżowania. W celu poprawy parametrów skrzyżowań zaprojektowano dwie konfiguracje obwodów kompensujących. Wyniki numeryczne zweryfikowane zostały eksperymentalnie. Uzyskano dobrą zgodność pomiędzy rezultatami symulacji oraz pomiarów.
-
Effect of ground plane size on radiation pattern in IFF/SSR microstrip antenna on thick substrate fed by H type slot
PublicationW pracy pokazano numeryczne i eksperymentalne wyniki badania wpływu rozmiarówmasy na charakterystyki promieniowania anteny dla zastosowań IFF/SSR, zrealizowanej na grubym podłożu i zasilanej przez szczelinę typu H. Pokazane wyniki dla anteny oryginalnej porównano z wynikami uzyskanymi po zmniejszeniu wymiarów masy (w każdym z kierunków). Pokazano jak dalece można zminimalizować wymiary anteny, przy założonym poziomie listków bocznych.
-
Hybrid finite-difference/mode-matching method for analysis of scattering from arbitrary configuration of rotationally-symmetrical posts
PublicationW artykule przedstawiona została metoda hybrydowa pozwalająca na analizę zjawiska rozpraszania od dowolnej konfiguracji obiektów o osiowej symetrii. Proponowana metoda oparta jest na reprezentacji obiektu lub dowolnej konfiguracji obiektów poprzez zastępczy obiekt kulisty ze znanymi warunkami brzegowymi. W analizie pojedynczego obiektu wykorzystana została metoda hybrydowa stanowiąca połączenie metody różnic skończonych z metodą...
-
Hybrid RFID system
PublicationOpis koncepcji zintegrowanego systemu RFID w połączeniu z innymi technologiami sensorów tworzących hybrydowy system RFID.
-
IFF/SSR rectangular patch antenna with reduced transversal size
PublicationW artykule przedstawiono antenę mikropaskową dla systemów IFF/SSR, zasilaną poprzez szczelinę typu H. Zastosowanie tego typu szczeliny pozwoliło na 36-procentową redukcję wymiaru poprzcznego anteny,co jest szczególnie istotne ze względu na potencjalne zastosowanie anteny w szykach.Pomierzone parametry eektryczne anteny to: VSWR < 1.5; stosunek polaryzacji ortogonalnej do właściwej < 30 dB w obu płaszczyznach;zysk > 7 dBi.
-
Improved selectivity compact band-stop filter with gosper fractal-shaped defected ground structures
PublicationA novel band-stop filter using Gosper fractal-shaped defected ground structures has been designed and manufactured. The improvement in the filter selectivity has been achieved by introducing a multiresonance fractal-shaped defect leading to a higher filter order, simultaneously maintaining its compact size. The experimental results prove the validity of proposed solution and its utility in novel miniaturized and severe requirement...
-
Improving the accuracy of subgridding scheme in finite differences method based on Legendre polynomials expansion
PublicationIn this article the Legendre polynomials have been used to interpolate the field at the boundary of the meshes of different densities. The numerical verification of the proposed technique has been carried out in frequency domain. It has been shown that the accuracy of the presented method is very high and stable - the error monotonically decreases as a function of the refinement factor.
-
Inexpensive Helical Antenna for Global Navigation Satellite Systems
PublicationZaprezentowane zostały wyniki badań teoretycznych oraz eksperymentalnych niskobudżetowej anteny na pasmo L. Wyjściowa geometria struktury została obliczona na podstawie ogólnych wzorów. Efekt przesunięcia częstotliwości wywołany przez użycie rdzenia PU został również uwzględniony. Równolegle przeprowadzono badania wrażliwości parametrów anteny na proces produkcji. Zaprojektowano i wykonano układ dopasowania impedancyjnego. W paśmie...
-
Investigation of multilayer three-strip coplanar lines with the ferrite material
PublicationW artykule opisano wyniki badań przeprowadzonych nad wielowarstwową linią koplanarną zawierającą trzy paski umieszczone na podłużnie magnesowanym ferrycie. Analiza opiera się o metodę rodzajów sprzężonych. Uzyskane rezultaty zostały zweryfikowane eksperymentalnie.
-
Investigation of the double isolator using three-strip Ferrite Coupled Line
PublicationArtykuł prezentuje badania izolatora skonstruowanego z sekcji trój-paskowej ferrytowej linii sprzężonej. Element został zaprojektowany na dwa sposoby: jako kaskadowe połączenie dwóch cyrkulatorów oraz jako struktura planarna zawierająca rezystory. Izolator zbadano teoretycznie i eksperymentalnie.
-
Krylov Space Iterative Solvers on Graphics Processing Units
PublicationCUDA architecture was introduced by Nvidia three years ago and since then there have been many promising publications demonstrating a huge potential of Graphics Processing Units (GPUs) in scientific computations. In this paper, we investigate the performance of iterative methods such as cg, minres, gmres, bicg that may be used to solve large sparse real and complex systems of equations arising in computational electromagnetics.
-
Localization in wireless sensor networks using switched parasitic antennas
PublicationA switched parasitic monopole antenna for 2.4 GHz ISM applications is design and investigated in this paper. One of the most promising applications for such switched-beam antennas is localization in wireless sensor networks (WSN). It is demonstrated that the use of this antenna improves accuracy of localization algorithms and allows for reduction of the number of reference nodes in localization system.
-
Low cost microwave X-band generator
PublicationA low cost microwave X-band generator for educational purposes was designed and built. Its simple construction and user's interface makes it suitable for a student laboratory.The generator is based on a single frequency conversion concept. It uses a digitally tunable PLL chip for intermediate frequency generation and an active frequency multiplier for frequency conversion. The generator covers 9,7 - 11 GHz part of the X frequency...
-
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...
-
New RFID readers for scalable RFID system
PublicationRFID systems gives the opportunity to have wide access control integrated with the monitoring of people and goods flow. System's scalability is one of the most important features in such systems as they enable large scale deployments. The concept of the proposed reader's architecture employs new RFID transceivers and microcontrollers, security algorithms which gives very high functionality at low price. Special treatment of system's...
-
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...
-
On the synthesis of coupled-lossy resonator filters with unloaded quality factor control
PublicationA technique for fast synthesis of coupling matrix low-pass prototypes of generalized Chebyshev bandpass filters with lossy resonators is presented in this paper. The coupling matrix is found by solving a nonlinear least squares problem based on zeros and poles of filter's transfer functions. Additional constraints are introduced that allow one to control the level of unloaded quality factor of resonators.
-
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...
-
Pattern matching localization in ZigBee wireless sensor networks.
PublicationLokalizacja typu Pattern matching w sieciach sensorów bezprzewodowych ZigBee.Prezentacja metod implementacji algorytmów lokalizacji. Praktyczne zastosowanie i testowanie lokalizacji sieci ZigBee.
-
Reduced-order models in the finite element analysis
PublicationA novel technique of incorporating macromodels into finite element electromagnetic analysis of waveguide components is presented. Macromodels are generated by using a model order reduction algorithm (ENOR), which results in significant decrease of the number of variables, that describe the computational region. Proposed technique allows for using a few independent macromodels as well as to duplicating one macromodel in many subregions...
-
Slow-wave fractal-shaped compact microstrip resonant cell
PublicationA novel fractal-shaped compact microstrip resonant cell (CMRC) featuring a strong slow-wave effect has been presented. Its vital usefulness in the process of microstrip line miniaturisation has been proved and experimentally validated on the basis of a compact 3-dB branch-line coupler illustrating the possibilities of the approach. A prototype example structure has been designed to mirror the characteristics of a conventional device,...
-
Synthesis of coupled lossy resonator filters.
PublicationA technique for fast synthesis of coupling matrix low-pass prototypes of generalized. Chebyshev bandpass filters with lossy resonators is presented in this letter. The coupling matrix is found by solving a nonlinear least squares problem based on zeros and poles of filter's transfer functions.
-
Tuning matrix-vector multiplication on GPU
PublicationA matrix times vector multiplication (matvec) is a cornerstone operation in iterative methods of solving large sparse systems of equations such as the conjugate gradients method (cg), the minimal residual method (minres), the generalized residual method (gmres) and exerts an influence on overall performance of those methods. An implementation of matvec is particularly demanding when one executes computations on a GPU (Graphics...