Publications
Filters
total: 564
Catalog Publications
-
Projektowanie symetryzatorów mikrofalowych z wykorzystaniem modelowania elektromagnetycznego wspomaganego sztucznymi sieciami neuronowymi
PublicationNiniejsza rozprawa opisuje proponowaną metodę projektowania symetryzatorów szerokopasmowych oraz możliwy sposób jej automatyzacji. Podstawą metody jest tzw. „projekt wzorcowy”, czyli układ symetryzatora planarnego zaprojektowany na dowolnym podłożu dielektrycznym. Celem projektu jest nowy symetryzator zrealizowany na innym podłożu dielektrycznym, działający w tym samym lub innym paśmie częstotliwości. Zastosowanie modelowania elektromagnetycznego,...
-
Bayesian Optimization for solving high-frequency passive component design problems
PublicationIn this paper, the performance of the Bayesian Optimization (BO) technique applied to various problems of microwave engineering is studied. Bayesian optimization is a novel, non-deterministic, global optimization scheme that uses machine learning to solve complex optimization problems. However, each new optimization scheme needs to be evaluated to find its best application niche, as there is no universal technique that suits all...
-
Innowacyjny system do lokalizacji zasobów dla poprawy efektywności i bezpieczeństwa w służbie zdrowia
PublicationPrzedstawiono innowacyjne podejście do lokalizacji wewnątrzbudynkowej, które może zostać wykorzystane do podniesienia bezpieczeństwa i efektywności w służbie zdrowia. Opiera się ono na stacjach bazowych pracujących w standardzie Bluetooth Low Energy (BLE), wykorzystujących dedykowany moduł bezprzewodowy. zawierający układ scalony Nordic Semiconductor nRF5284 oraz na antenach rekonfigurowalnych, w których możliwe jest elektryczne...
-
Efficient Fabry-Perot Open Resonator Analysis by the use of a Scattering Matrix Method
PublicationIn this paper a comparative study of the computational efficiency of two modeling methods applied to the analysis of the plano- and double-concave Fabry-Perot open resonators is presented. In both numerical approaches, a scattering matrix method was applied, which allows splitting the analysis of the resonator into several sections, including the one with a spherical mirror, which requires the largest computing resources. Two modeling...
-
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...
-
Miniaturized Inline Bandpass Filters Based on Triple-Mode Integrated Coaxial-Waveguide Resonators
PublicationThis work presents a design technique to implement miniaturized cross-coupled bandpass filters in inline physical configurations based on triple-mode resonators. Triple-mode resonances are obtained by using integrated coaxial-waveguide cavity resonators. They consist of two coaxial conducting posts placed in the sidewalls of a rectangular waveguide cavity. In the proposed triplet, a transmission zero (TZ) can be positioned at any...
-
Techniki zwiększania efektywności metody elementów skończonych poprzez redukcję dziedziny obliczeniowej z wykorzystaniem własności geometrii struktur
PublicationWspółczesna elektronika ze względu na swój szybki rozwój wymaga od nas efektywnego modelowania zjawisk polowych. Celem rozprawy jest zwiększanie efektywności metody elementów skończonych poprzez redukcję dziedziny obliczeniowej z wykorzystaniem własności geometrii struktur oraz jej hybrydyzację z użyciem technik analitycznych. Rozprawa zawiera przegląd stanu wiedzy na temat dostępnych obecnie technik modelowania jak również opis...
-
Zero-Pole Approach in Microwave Passive Circuit Design
PublicationIn this thesis, optimization strategies for design of microwave passive structures including filters, couplers, antenna and impedance transformer and construction of various surroogate models utilized to fasten the design proces have been discussed. Direct and hybrid optimization methodologies including space mapping and multilevel algorithms combined with various surrogate models at different levels of fidelity have been utilized...
-
Domain Reduction in Hybrid Technique for Electromagnetic Wave Scattering Problems
PublicationThis paper proposes a combination of the field matching technique, finite element method and generalized impedance matrix, the main idea of which is to reduce the computational domain by surrounding a scatterer with the smallest convex shape and applying the field matching technique. This approach can be applied for arbitrary shaped scatterers and types of materials and allows for the reduction of the computational domain. In order...
-
Deflated Preconditioned Solvers for Parametrized Local Model Order Reduction
PublicationOne of steps in the design of microwave filters is numerical tuning using full-wave simulators. Typically, it is a time-consuming process as it uses advanced computational methods, e.g. the finite-element method (FEM) and it usually requires multiple optimization steps before the specification goals are met. FEM involves solving a large sparse system of equations at many frequency points and therefore its computational cost is...
-
Electromagnetic Simulation with 3D FEM for Design Automation in 5G Era
PublicationElectromagnetic simulation and electronic design automation (EDA) play an important role in the design of 5G antennas and radio chips. The simulation challenges include electromagnetic effects and long simulation time and this paper focuses on simulation software based on finite-element method (FEM). The state-of-the-art EDA software using novel computational techniques based on FEM can not only accelerate numerical analysis, but...
-
Influence of Dielectric Overlay Dimensions on Performance of Miniaturized ESPAR Antenna
PublicationIn this paper, the influence of dielectric overlay size on miniaturized ESPAR antenna performance has been investigated. The dielectric overlay’s main function is antenna’s size reduction but it can also be used to modify its radiation pattern. This creates the possibility of easy adopting antenna parameters to different applications by swapping used overlay. In particular, the lowering of antenna’s main beam elevation direction...
-
Application of mesh deformation for modeling of conformal RF components with 3D FEM
PublicationIn this paper, a method of analysis of conformal RF components has been proposed. In this approach, modeling of a curved structure is based on mesh deformation of planar objects rather than the construction of conformal geometry at CSG level. Since the model is represented as a 3D mesh, the deformation only requires the calculation of nodes position in the bent structure. The results of the proposed algorithm have been validated...
-
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...
-
UWB planar antenna dipole in the sandwich configuration
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań nad planarną anteną dipolową o ramionach kołowych, przeznaczoną dla systemu UWB. Ramiona dipola umieszczono pomiędzy dwoma warstwami dielektryka (konfiguracja kanapki) uzyskując redukcję wymiarów anteny. Stwierdzono, że impedancja wejściowa jest mniejsza, niż w przypadku pojedynczego podłoża, co umożliwia łatwiejsze dopasowanie anteny do toru zasilającego. Współczynnik odbicia w całym paśmie...
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
-
Comparison of Compact Reduced Basis Method with Different Model Order Reduction Techniques
PublicationDifferent strategies suitable to compare the performance of different model order reduction techniques for fast frequency sweep in finite element analysis in Electromagnetics are proposed and studied in this work. A Frobenius norm error measure is used to describe how good job a reduced-order model is doing with respect to the true system response. In addition, the transfer function correct behavior is monitored by studying the...
-
On Design Optimization of Miniaturized Microscrip Dual-Band Rat-Race Coupler with Enhanced Bandwidth
PublicationIn the paper, a novel topology of a miniaturized wideband dual-band rat-race coupler has been presented. Small size of the circuit has been obtained by meandering transmission lines of the conventional circuit. At the same time, the number of independent geometry parameters has been increased in order to secure sufficient circuit flexibility in the context of its design optimization for dual-band operation. Optimum dimensions of...
-
Wewnętrzny system zapewnienia jakości kształcenia na wydziałach PG
PublicationW artykule przedstawiono podstawowe informacje o Wewnętrznym Systemie Zapewnienia Jakości Kształcenia (WSZJK) i zasadach jego funkcjonowania na wydziałach Politechniki Gdańskiej.
-
Radar with rotary head
PublicationNowadays usage of radars is no longer reserved only for the military purpose. It finds many applications in various areas of science and industry. It may be used in order to obtain extended information about the state of critical infrastructure, like shipyards or petrochemical plants. Furthermore, it may be applied in vision denied environments. The aim of this project...
-
Simple Superstrate Antenna for Connectivity Improvement in Precision Farming Applications
PublicationIn this paper, a concept of a simple circularly polarized antenna with partially reflecting surface (PRS) has been adopted for precision farming applications. The investigation contains an analysis of the dependence of the antenna performance on the elements number in the PRS structure in X- and Ka-band frequencies. Especially meaningful parameters from point-to-point connectivity perspective are...
-
Miniaturization of ESPAR Antenna Using Low-Cost 3D Printing Process
PublicationIn this paper, the miniaturized electronically steerable parasitic array radiator (ESPAR) antenna is presented. The size reduction was obtained by embedding its active and passive elements in polylactic acid (PLA) plastic material commonly used in low-cost 3D printing. The influence of 3D printing process imperfections on the ESPAR antenna design is investigated and a simple yet effective method to...
-
A system for Direction-Of-Arrival estimation in ISM 2.4 GHz frequency band based on ESPAR antenna and SDR technology
PublicationDetermination of the direction of the signal arrival (DOA) finds many applications in various areas of science and industry. Knowledge of DOA is used, among others to determine the position of a satellite with a low Earth orbit (LEO), localization of people and things as well as in research of wireless communication systems, for instance the determination of the number of...
-
Embedded device for indoor positioning of mobile terminals in ISM 2.4 GHz frequency band integrated with ESPAR antenna
PublicationIn the era of multifunctional mobile phones, wireless positioning is one of the most important branches of telecommunications development. This functionality is possible thanks to global positioning systems such as GPS, whose services are available to every average user. Global systems, however, suffer from their low accuracy in confined environments such as forests and building interiors. A popular...
-
Embedded system using Bluetooth Low Energy sensors for smart farming applications
PublicationThe main goal of this Bachelor of Engineering project titled Embedded system using Bluetooth Low Energy sensors for smart farming applications is to create a prototype of a system consistent with Agriculture 4.0 concept using Bluetooth Low Energy (BLE) technology. Developed solution shall be easy in implementation and its main functionality shall be periodic gathering of data from environmental sensors...
-
Optymalizacja wydajności obliczeniowej metody elementów skończonych w architekturze CUDA
PublicationCelem niniejszej rozprawy oraz stypendium odbytego w ramach projektu było opracowanie numerycznie efektywnego rozwiązania algorytmicznego i sprzętowego, które umożliwia przyspieszenie analizy problemów elektromagnetycznych metodą elementów skończonych (MES) z funkcjami bazowymi wysokiego rzędu. Metoda elementów skończonych w dziedzinie częstotliwości stanowi wydajne i uniwersalne narzędzie analizy układów mikrofalowych (rys....
-
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...
-
A Task-Scheduling Approach for Efficient Sparse Symmetric Matrix-Vector Multiplication on a GPU
PublicationIn this paper, a task-scheduling approach to efficiently calculating sparse symmetric matrix-vector products and designed to run on Graphics Processing Units (GPUs) is presented. The main premise is that, for many sparse symmetric matrices occurring in common applications, it is possible to obtain significant reductions in memory usage and improvements in performance when the matrix is prepared in certain ways prior to computation....
-
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...
-
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...
-
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.
-
FDTD-Compatible Green's function based on scalar discrete Green's function and multidimensional Z-transform
PublicationIn this contribution, a new formulation of the discrete Green's function (DGF) is presented for the finitedifference time-domain (FDTD) grid. Recently, dyadic DGF has been derived from the impulse response of the discretized scalar wave equation (i.e., scalar DGF) with the use of the multidimensional Z-transform. Its software implementation is straightforward because only elementary functions are involved and a single function...
-
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.
-
Acceleration of the DGF-FDTD method on GPU using the CUDA technology
PublicationWe present a parallel implementation of the discrete Green's function formulation of the finite-difference time-domain (DGF-FDTD) method on a graphics processing unit (GPU). The compute unified device architecture (CUDA) parallel computing platform is applied in the developed implementation. For the sake of example, arrays of Yagi-Uda antennas were simulated with the use of DGF-FDTD on GPU. The efficiency of parallel computations...
-
The investigations of influence of isotropic coupling betweenferrite coupled slot-lines on parameters of FSLS circulator
PublicationW pracy zaprezentowano badania cyrkulatora wykorzystującego magnesowaną wzdłużnie sekcję ferrytowych, sprzężonych linii szczelinowych (FSLS). Przedstawione badania oraz ich wyniki dotyczą wpływu wielkości sprzężenia izotropwego występującego pomiędzy sprzężonymi liniami szczelinowymi sekcji FSLS. Na podstawie uzyskanych wyników oraz weryfikacji ekperymentalnej stwierdzono, iż zapewnienie jak najniższej wartości sprzężenia izotropwego...
-
On the design of planar high directivity proximity couplers in the mm-wave range
PublicationPrzedyskutowano problemy projektowania sprzęgaczy zbliżeniowych wykonywanych w technologii planarnej i przeznaczonych do pracy w zakresie fal milimetrowych. Zasadniczym celem badań było zaprojektowanie, wykonanie i przebadanie układu sprzęgacza o wysokiej kierunkowości i umiarkowanym poziomie sprzężenia pracującego w zakresie 40-50GHz. Przedyskutowano i zamodelowano różne konfiguracje sprzęgaczy. Stwierdzono, że znane zasady projektowania...
-
Model order reduction for subgridding in fdtd scheme
PublicationW artykule zaprezentowana została technika pozwalająca na uzyskanie wysokiej rozdzielczości w metodzie FDTD. Prezentowany algorytm jest połączeniem metod redukcji rzędu modelu i lokalnych zagęszczeń zaimplementowanych do FDTD. Pozwala to zmniejszyć liczbę użytych zmiennych stanu, a także skrócić krok czasowy, co skutkuje znacznie krótszym czasem symulacji, niż w przypadku klasycznej metody FDTD.
-
Evaluation of accuracy of surrogate models
PublicationArtykuł przestawia statystyczne podejście do oceny dokładności modeli zastępczych. Prezentowana jest miara dokładności bazująca na dystrybucji błędów w zbiorze testowym. Praca zawiera dyskusję na temat oceny dokładności samego modelu oraz zasadności wyboru kryterium zatrzymującego proces automatycznego tworzenia modelu.
-
Ridged horn antenna for ground penetrating radar
PublicationOmówiono modyfikację tuby grzbietowej polegającą na jej wypełnieniu dielektrykiem, w celu wykorzystania do układu pozwalającego na poszukiwanie obiektów znajdujących się pod ziemią. Omówiono badania, które doprowadziły do opracowania konstrukcji anteny z wypełnieniem dielektrycznym. Przedstawiono wyniki testu takiej anteny w układzie do detekcji obiektu metalowego umieszczonego pod ziemią.
-
Analysis of a high-quality photonic crystal resonator
PublicationArtykuł przedstawia kompleksową analizę rezonatora 2D o wysokiej dobroci uzyskanego dzięki zastosowaniu fotonicznych kryształów. Struktura rezonatora została zoptymalizowana w celu osiągnięcia maksymalnej dobroci. Analiza została wykonana przy pomocy metody FDTD z zaimplementowanymi makromodelami, a wyniki poddano następnie obróbce cyfrowej w oparciu o technikę GPOF. Taka kombinacja zastosowanych metod okazała się bardzo efektywna...
-
Object oriented grid computing for computational electromagnetics
PublicationArtykuł opisuje bibliotekę WiCommGrid napisaną w języku java, która realizuje ideę wymiany informacji pomiędzy węzłami środowiska rozproszonego z zastosowaniem programowania zorientowanego obiektowo. Biblioteka ta przystosowana jest do współdziałania z wieloma systemami operacyjnymi oraz z rożnym środowiskiem sprzętowym. Zbudowaną aplikację zastosowano do zrównoleglonych obliczeń rozkładu pola elektromagnetycznego w oparciu o algorytm...
-
Approximate analytical boundary conditions for efficient finite difference frequency domain simulations in cylindrical coordinates
PublicationW artykule zaprezentowano prostą technikę analizy rezonatora otwartego. Algorytm łączy w sobie metodę różnic skończonych i rozwinięć funkcyjnych , umożliwiając implementację warunków brzegowych symulujących otwartą przestrzeń. Metoda testowana była w analizie rezonatorów o różnych wymiarach,a otrzymane wyniki dobrze zgadzały się z rezultatami innych metod.
-
An integrated periodic structure in Silicon technology to improve power amplifier parameters
PublicationNowa zintegrowana struktura periodyczna wykonana w technologii krzemowej została wprowadzona do międzystopniowego układu dopasowania wzmacniacza mocy. Dzięki temu stwiedzono poprawę większości charakterystyk wzmacniacza, jak również własności filtrujących (tłumienie harmonicznych).
-
Dwuzakresowy sprzęgacz gałęziowy do systemów WLAN2.45 i WLAN5.25
PublicationPrzedstawiono klasyczny sprzęgacz gałęziowy zaprojektowany w taki sposób, aby możliwa była jego praca w dwóch podzakresach częstotliwości, tzn. w pasmach WLAN2.45 i WLAN5.25. Dwuzakresową pracę uzyskano poprzez adekwatną modyfikację obwodu, polegającą na dołączeniu rozwartych na końcu odcinków linii, równoważnych określonym reaktancjom. Wykonany model układu oraz przeprowadzone badania eksperymentalne potwierdziły możliwość wykorzystania...
-
Receiver block of antenna amplifier for WLAN systems in 5 GHz band
PublicationDwukierunkowe wzmacniacze antenowe (BDA) są często stosowane do zwiększania zasięgu łączności w sieciach bezprzewodowych WLAN. W artykule przedstawiono teorię, procedurę projektową oraz realizację części odbiorczej dwukierunkowego wzmacniacza do systemów WLAN na pasma 5GHz w standardach 802.11a i HiperLAN-2. Analizowano tylko te bloki, które wpływają na parametry toru odbiorczego. Aby ograniczyć koszt wzmacniacza wszystkie obwody...
-
Dwuzakresowy sprzęgacz gałęziowy dla systemów WLAN2.45 i WLAN5.25
PublicationPrzedstawiono klasyczny sprzęgacz gałęziowy zaprojektowany w taki sposób, aby możliwa była jego praca w dwóch podzakresach częstotliwości, tzn. w pasmach WLAN2.45 i WLAN5.25. Dwuzakresową pracę uzyskano poprzez adekwatną modyfikację obwodu, polegającą na dołączeniu rozwartych na końcu odcinków linii, równoważnych określonym reaktancjom. Wykonany model układu oraz przeprowadzone badania eksperymentalne potwierdziły możliwość wykorzystania...
-
Design of mm-wave MIC frequency multiplayers and mixers using simple microstrip high-pass filters
PublicationPrzedyskutowano podstawowe wymagania dotyczące impedancji elementów półprzewodnikowych wykorzystywanych w mieszaczach i powielaczach częstotliwości projektowanych dla zakresu fal milimetrowych. Określono typy układów filtrujących niezbędnych w różnych częściach układów, podkreślając znaczenie filtrów górnoprzepustowych. Mikropaskowy filtr ze zwartym brzegiem został wykonany i zaimplementowany w mieszaczu pracującym w zakresie 20-40GHz.
-
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...
-
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...
-
WSN for intelligent street lighting system
PublicationIn this article authors propose to apply WSN to intelligent street lighting system. As a result of such a combination one obtains a system designed to increase functionality of light installations for a wide range of applications and introduce a platform for new additional services, which meets current and future user needs. The system is composed of WSN nodes integrated with light sources based on high power LED diodes, which...
-
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...
-
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...
-
4x4 Butler matrix in microstrip-slot technology for 5.4 - 5.7 GHz frequency band
PublicationW pracy zaprezentowano projekt, realizację oraz wyniki pomiarów parametrów 8-wrotowej, mikropaskowej matrycy Butlera wykonanej w technice wielowarstwowej. Poprzez odpowiednie rozmieszczenie wrót układu oraz zastosowanie sprzęgaczy wykorzystujących efekt sprzężenia poprzez szczelinę w płaszczyźnie wspólnej masy wyeliminowano konieczność zastosowania skrzyżowań linii mikropaskowych. Zrealizowany układ wydaje się obiecujący, ze względu...
-
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...
-
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.
-
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...
-
A memory efficient and fast sparse matrix vector product on a Gpu
PublicationThis paper proposes a new sparse matrix storage format which allows an efficient implementation of a sparse matrix vector product on a Fermi Graphics Processing Unit (GPU). Unlike previous formats it has both low memory footprint and good throughput. The new format, which we call Sliced ELLR-T has been designed specifically for accelerating the iterative solution of a large sparse and complex-valued system of linear equations arising...
-
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.
-
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...
-
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...
-
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...
-
Filtrujące struktury EBG w układzie zasilania planarnej anteny szczelinowej
PublicationW referacie zaprezentowano zminiaturyzowaną, dwuzakresową antenę szczelinową zasilaną poprzez linię koplanarną zawierającą filtrujące struktury EBG. Szerokopasmową antenę szczelinową o konwencjonalnej topografii zmodyfikowano umieszczając prostą komórkę EBG w układzie zasilania anteny, otrzymując w rezultacie dwa zakresy pracy struktury antenowej: 2.5 ÷ 5.3 GHz oraz 13.5 ÷ 16.3 GHz, przy współczynniku fali stojącej WFS≤2. Wyniki...
-
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...
-
Doubly miniaturized rat-race hybrid coupler
PublicationTwo complementary miniaturization techniques have beenapplied to reduce the size of a rat-race hybrid coupler: (i) conventional microstrip sections have been replaced with their diminished lowimpedance counterparts as the first step of size reduction and (ii) novel fractal-shaped compact microstrip resonant cells dedicated to efficiently shorten low-impedance transmission line segments have been implemented as the second step of...
-
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...
-
Filtrujące struktury ebg w układzie zasilania planarnej anteny szczelinowej
PublicationW pracy zaprezentowano koncepcję miniaturyzacji systemu nadawczo/odbiorczego polegającą na wprowadzeniu filtrujących struktur EBG (ang. Electromagnetic BandGap) w torze zasilania anteny, dzięki czemu możliwa jest eliminacja dodatkowego komponentu filtrującego. Rozważono szerokopasmową antenę szczelinową o konwencjonalnej topografii, którą następnie zmodyfikowano poprzez umieszczenie w układzie zasilania prostej, pasmowo-zaporowej...
-
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...
-
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...
-
Compact antenna array comprising fractal-shaped microstripradiators
PublicationA design method of antenna array consisting of eight microstrip patches modified with Sierpinski fractal curves has been presented andexperimentally validated in this paper. Method proposed has enabled the achievement of considerable miniaturization of array length (26%),together with multi-band behavior of the antenna, which proves the attractiveness of presented design methodology and its ability to be implemented in more complex...
-
Compact broadband multi-way 1:6 power divider
PublicationThis paper introduces a design flow of a microstrip multi-way 1:6 power divider incorporating photonic bandgap (PBG) structures. Themethod proposed has enabled the achievement of considerable miniaturization (15%) together with transmission characteristics enhancement(141% bandwidth). Measured results show significant similarity to theoretical characteristics, which proves the attractiveness of presented design methodology.
-
Longitudinally magnetized left-handed cylindrical ferrite coupled line junction for nonreciprocal devices
PublicationThis paper presents investigations of longitudinally magnetized left-handed cylindrical ferrite coupled line junction for nonreciprocal devices. The proposed junction is formed as a quasi periodic arrangement of N unit cells. Each unit cell is realized as a cascade of short cylindrical ferrite coupled lines with reactance circuit composed of series capacitors and parallel inductors. The left-handed cylindrical junction with π/4...
-
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...
-
A robust design of a numerically demanding compact rat-race coupler
PublicationA fast and accurate design procedure of a computationally expensive microwave circuit has been presented step-by-step and experimentally validated on the basis of a compact rat-race coupler (RRC) comprising slow-wave resonant structures (SWRSs). The final compact RRC solution has been obtained by means of a sequential optimization scheme exploiting the implicit space mapping (ISM) algorithm. A well-suited surrogate optimization...
-
STANOWISKO DO BADAŃ CHARAKTERYSTYK PROMIENIOWANIA ANTEN W POLITECHNICE GDAŃSKIEJ
PublicationW pracy zaprezentowano budowę oraz wyposażenie stanowiska do pomiaru charakterystyk promieniowania anten, będącego częścią laboratorium antenowego w Wydziale Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej. Opisywane stanowisko zostało stworzone w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia, jednak od samego początku jest modernizowane celem, zwiększenia jego potencjału pomiarowego. Praca opisuje ostatnie modyfikacje...
-
Coplanar Waveguide-Fed Broadband Microwave Devices with (or without) a Thin Dielectric Substrate for Use in Flexible Electronic Systems
PublicationTwo examples of microwave devices, fed by a coplanar waveguide and realized on a thin substrate (or without such a substrate), are employed to investigate the influence of devices’ curvatures and the proximity of different materials on their parameters. To perform the tests, a broadband antenna and a low-pass filter are chosen. A feeding coplanar waveguide is realized on a dielectric material brick attached to an SMA connector...
-
Design space reduction and variable-fidelity EM simulations for feasible Pareto optimization of antennas
PublicationA computationally efficient procedure for multi-objective optimization of antenna structures is presented. In our approach, a response surface approximation (RSA) model created from sampled coarse-discretization EM antenna simulations is utilized to yield an initial set of Pareto-optimal designs using a multi-objective evolutionary algorithm. The final Pareto front representation for the high-fidelity model is obtained using surrogate-based...
-
Design of microstrip antenna subarrays: a simulation-driven surrogate-based approach
PublicationA methodology for computationally efficient simulation-driven design of microstrip antenna subarrays is presented. Our approach takes into account the effect of the feed (here, a corporate network) on the subarray side-lobe level and allows adjustment of both radiation and reflection responses of the structure under design within a single automated process. This process is realized as surrogate-based optimization that produces...
-
A CMRC-based compact rat-race coupler with harmonic suppression
PublicationIn this paper, an eective miniaturization technique exploiting compact microstrip resonant cells has been discussed and experimentally validated on the basis of a 3-dB microstrip rat-race coupler. The application of the method proposed has resulted in 91 % circuit area reduction in comparison to a conventional rat-race coupler. Experimental results show good agreement with theoretical characteristics, as well as an additional eect,...
-
Low-Cost Multi-Objective Optimization Yagi-Uda Antenna in Multi-Dimensional Parameter Space
PublicationA surrogate-based technique for fast multi-objective optimization of a multi-parameter planar Yagi-Uda antenna structure is presented. The proposed method utilizes response surface approximation (RSA) models constructed using training samples obtained from evaluation of the low-fidelity antenna model. Utilization of the RSA models allowsfor fast determination of the best possible trade-offs between conflicting objectives in multi-objective...
-
Simulation-Driven Design of Microstrip Antenna Subarrays
PublicationA methodology for computationally efficient simulation-driven design of microstrip antenna subarrays is presented. Our approach takes into account the effect of the feed (e.g., a corporate network) on the subarray side lobe level and allows adjusting both radiation and reflection responses of the structure under design within a single automated process. This process is realized as surrogate-based optimization that produces designs...
-
Expedited EM-driven multi-objective antenna design in highly-dimensional parameter spaces
PublicationA technique for low-cost multi-objective optimization of antennas in highly-dimensional parameter spaces is presented. The optimization procedure is expedited by exploiting fast surrogate models, including coarse-discretization EM antenna simulations and response surface approximations (RSA). The latter is utilized to yield an initial set of Pareto non-dominated designs which are further refined using response correction methods....
-
Design Space Reduction for Expedited Multi-Objective Design Optimization of Antennas in Highly-Dimensional Spaces
PublicationA surrogate-based technique for efficient multi-objective antenna optimization is discussed. Our approach exploits response surface approximation (RSA) model constructed from low-fidelity antenna model data (here, obtained through coarse-discretization electromagnetic simulations). The RSA model enables fast determination of the best available trade-offs between conflicting design goals. The cost of RSA model construction for multi-parameter...
-
Low-cost EM-Simulation-based Multi-objective Design Optimization of Miniaturized Microwave Structures
PublicationIn this work, a simple yet reliable technique for fast multi-objective design optimization of miniaturized microwave structures is discussed. The proposed methodology is based on point-by-point identification of a Pareto-optimal set of designs representing the best possible trade-offs between conflicting objectives such as electrical performance parameters as well as the size of the structure of interest. For the sake of computational...
-
Trawl-Door Shape Optimization with 3D CFD Models and Local Surrogates
PublicationDesign and optimization of trawl-doors are key factors in minimizing the fuel consumption of fishing vessels. This paper discusses optimization of the trawl-door shapes using high-fidelity 3D computational fluid dynamic (CFD) models. The accurate 3D CFD models are computationally expensive and, therefore, the direct use of traditional optimization algorithms, which often require a large number of evaluations, may be prohibitive....
-
Automated Design of Linear Phase Filters
PublicationThis paper presents a fast technique for an automated design of microwave filters with linear phase. The proposed method exploits the cost function defined using the location of complex zeros and poles of the filter’s transfer and reflection function. The effectiveness of the proposed technique is presented with two illustrative examples.
-
Novel Structure and EM-Driven Design of Small UWB Monopole Antenna
PublicationA novel structure of a small UWB monopole antenna is presented. In our approach, a compact size is achieved by means of a meander line for current path enlargement as well as the two parameterized slits that introduce additional degrees of freedom helping to ensure good impedance matching. The antenna design is carried out using surrogate-based optimization involving variable-fidelity EM simulations. This allows us to simultaneously...
-
EM-Driven Multi-Objective Optimization of Antenna Structures in Multi-Dimensional Design Spaces
PublicationFeasible multi-objective optimization of antenna structures is presented. An initial set of Pareto optimal solutions is found using a multi-objective evolutionary algorithm (MOEA) working with a fast surrogate antenna model obtained by kriging interpolation of coarse-discretization EM simulation data. To make the surrogate construction computationally feasible in multi-dimensional design space, the space subset containing non-dominated...
-
A Concept and Design Optimization of Compact Planar UWB Monopole Antenna
PublicationA novel structure concept of a compact UWB monopole antenna is introduced together with a low-cost design optimization procedure. Reduced footprint is achieved by introduction of a protruded ground plane for current path increase and a matching transformer to ensure wideband impedance matching. All geometrical parameters of the structure are optimized simultaneously by means of surrogate based optimization involving variable-fidelity...
-
Small Antenna Design Using Surrogate-Based Optimization
PublicationIn this work, design of small antennas using efficient numerical optimization is investigated. We exploit variable-fidelity electromagnetic (EM) simulations and the adaptively adjusted design specifications (AADS) technique. Combination of these methods allows us to simultaneously adjust multiple geometry parameters of the antenna structure of interest in a computationally feasible manner, leading to substantial reduction of the...
-
Szerokopasmowe planarne anteny dipolowe o ramionach eliptycznych
PublicationW niniejszej pracy przedstawiono model matematyczny opisujący zjawisko rozpraszania fali elektromagnetycznej na płytach dielektrycznych, na których powierzchni umieszczono nieskończenie cienkie warstwy przewodzące w kształcie prostokąta lub elipsy. Zaproponowany model jest oparty na dwuwymiarowej metodzie przestrzeni widmowej. Jego istotnym elementem jest możliwość pobudzania badanych struktur falą płaską. W pracy wykorzystano...
-
Generalized Chebyshev Bandpass Filters With Frequency-Dependent Couplings Based on Stubs
PublicationThis paper presents an accurate synthesis method for inline and cross-coupled generalized Chebyshev bandpass filters with frequency-dependent couplings implemented via open and short stubs. The technique involves the synthesis of a lumped-element prototy pe in the form of a coupling matrix with a frequency-dependent term and the conversion of this prototype to a distributed-element mode l composed of sections of TEM lines. This...
-
Simple and low-cost wireless voting system
PublicationThis paper presents the concept of a simple and low-cost wireless voting system working in the 868 MHz frequency band. The described system is dedicated to general shareholders assemblies but it can be easily adapted for other applications. The main advantage is its simplicity and mobility as it consists solely of three components - voting modules, a base station and a PC application from which the whole system is mamaged. This...
-
Design, Realization and Measurements of Enhanced Performance 2.4 GHz ESPAR Antenna for Localization in Wireless Sensor Networks
PublicationThis paper presents the design, realization and measurements of an Electronically Steerable Parasitic Array Radiator (ESPAR) antenna with enhanced performance of estimating the incoming signal direction. Designed antenna is dedicated for 2.4 GHz ISM applications with emphasis on Wireless Sensor Networks (WSN). Proposed antenna provides different radiation patterns by proper configuration of the parasitic elements. Thus, several...
-
Verification of ESPAR Antennas Performance in the Simple and Calibration Free Localization System
PublicationThis paper presents the results of simulations and measurements of an indoor localization system that uses Electronically Steerable Parasitic Array Radiator (ESPAR) antennas with switched directional beam. Proposed antennas are dedicated for 2.4GHz ISM low-cost applications where determination of the incoming signal is required. The antennas performance is analyzed and verified with relation to positioning methods based on the...
-
Relationship between semi- and fully-device-independent protocols
PublicationWe study the relation between semi and fully device independent protocols. As a tool, we use the correspondence between Bell inequalities and dimension witnesses. We present a method for converting the former into the latter and vice versa. This relation provides us with interesting results for both scenarios. First, we find new random number generation protocols with higher bit rates for both the semi and fully device independent...