Search
Department of Microwave and Antenna Engineering
Publications
Filters
total: 564
Catalog Publications
Year 2012
-
Slow-wave resonant structures in branch-line coupler miniaturization: a case study
PublicationA case study of novel slow-wave resonant structures dedicated to efficient microstrip branch-line coupler size reduction has been presented. A compact 3-dB branch-line coupler has been designed to mimic the performance of its conventional counterpart, simultaneously demonstrating a substantial 88% surface area reduction. The vital usefulness of the approach in the process of microstrip line abbreviation has been experimentally...
-
Space-mapping-based design flow of miniaturized broadband matching transformer with perforated metallization
PublicationA fast design procedure of unconventional passive components has been presented and experimentally validated on the basis of a wideband microstrip four-section matching transformer (50:6 OHm). A classic impedance matching circuit has been miniaturized by means of compact microstrip resonant cells (CMRCs) leading to a considerable length reduction (34%) together with minor degradation in its performance. The spacemapping-based design...
-
Szyk planarny anten mikropaskowych z przeznaczeniem do radaru dopplerowskiego
Publicationw pracy opisano konstrukcję oraz wyniki pomiarów szyku 4 anten mikropaskowych w postaci macierzy 2x2 na częstotliwość 10 ghz, z przeznaczeniem do pracy w układzie radaru dopplerowskiego. pojedynczym promiennikiem w omawianym szyku jest antena mikropaskowa, zasilana przez sprzężenie elektromagnetyczne realizowane przez szczelinę we wspólnym ekranie. wykorzystanie szyku w układzie radaru dopplera stwarza wymagania w stosunku do charakterystyk...
-
Very High Frequency Technique Laboratory - First Step to the World of Microwaves
PublicationArtykuł opisuje nowe podejście do zajęć dydaktycznych związanych z przedmiotem Technika Bardzo Wysokich Częstotliwości.
Year 2014
-
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...
-
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....
Year 2017
-
Sonar Pulse Detection Using Chirp Rate Estimation and CFAR Algorithms
PublicationThis paper presents a new approach to sonar pulse detection. The method uses chirp rate estimators and algorithms for the adaptive threshold, commonly used in radiolocation. The proposed approach allows detection of pulses of unknown parameters, which may be used in passive hydrolocation or jamming detection in underwater communication. Such an analysis is possible thanks to a new kind of imaging, which presents signal energy in...
Year 2022
-
Spurious Modes in Model Order Reduction in Variational Problems in Electromagnetics
PublicationIn this work, we address an everlasting issue in 2 model order reduction (MOR) in electromagnetics that has 3 remained unnoticed until now. Contrary to what has been 4 previously done, we identify for the very first time spurious 5 modes in MOR for time-harmonic Maxwell’s equations and 6 propose a methodology to remove their negative influence on the 7 reduced order model (ROM) response. These spurious modes 8 have nonzero resonance...
-
Study of the Effectiveness of Model Order Reduction Algorithms in the Finite Element Method Analysis of Multi-port Microwave Structures
PublicationThe purpose of this paper is to investigate the effectiveness of model order reduction algorithms in finite element method analysis of multi-port microwave structures. Consideration is given to state of the art algorithms, i.e. compact reduced-basis method (CRBM), second-order Arnoldi method for passive-order reduction (SAPOR), reduced-basis methods (RBM) and subspace-splitting moment-matching MOR (SSMM-MOR)
-
The Linear Array 2x1 of Slot Monopoles for 6-8.5 GHZ UWB Standard
PublicationThe results of numerical simulations and measurements of 2x1 linear array of slot monopoles are presented in the paper. At the begining a single slot monopole was designed. Next the 2x1 linear array of these monopoles was numerically tested for various configurations of the feeding network. The single monopole and the array were fabricated and the results of the measurements of the reflection coefficients and the radiationpatterns...
Year 2013
-
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...
-
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...
-
Szyk planarny anten mikropasokwych z przeznaczeniem do radaru dopplerowskiego
PublicationW pracy opisano konstrukcję oraz wyniki pomiarów szyku 4 anten mikropaskowych w postaci macierzy 2x2, zaprojektowanych na częstotliwość 10 GHz. Pojedynczym promiennikiem w szyku jest antena mikropaskowa , zasilana przez sprzężenie elektromagnetyczne realizowane przez szczelinę we wspólnym ekranie. W wyniku badań zrealizowanych 3 egzemplarzy szyku stwierdzono, że niewielkie odchyłki w wymiarach fizycznych badanych układów przełożyły...
-
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...
-
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...
Year 2011
-
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...
Year 2020
-
Step on It Bringing Fullwave Finite-Element Microwave Filter Design up to Speed
PublicationThere are many steps in the design of a microwave filter: mathematically describing the filter characteristics, representing the circuit as a network of lumped elements or as a coupling matrix, implementing the distributed elements, finding the initial dimensions of the physical structure, and carrying out numerical tuning using electromagnetic (EM) simulators. The whole process is painstaking and time-consuming, and it requires...
-
The Use of USV to Develop Navigational and Bathymetric Charts of Yacht Ports on the Example of National Sailing Centre in Gdańsk
PublicationApart from extensive infrastructure protection, modern yacht ports should primarily provide vessels with navigational safety associated with their maneuvering on the approach fairway, as well as mooring in the port aquatory. For this reason, yachts entering the harbor should have up-to-date, accurate, and reliable charts of the port and its surroundings. This article presents hydrographic surveys conducted in the National Sailing...
-
Validation of a virtual test environment for C2X communication under radio jamming conditions
PublicationIn this paper, we propose a novel car-2-x communication security testing methodology in the physical layer of wireless systems. The approach is dedicated to automated testing of autonomous vehicles and it is essential for such complex systems operation, especially with regard to safety and security issues. It is based on scenario-driven testing in virtual and real test environments created from collected or simulated data. The...
Year 2007
-
Struktury mikropaskowe z uszkodzoną warstwą metalizacji masy
PublicationPrzedstawiono struktury linii mikropaskowej ze świadomie wprowadzonymi uszkodzeniami metalizacji masy (DGS - Defected Ground Structure). Zaobserwowano wystąpienie filtracji dolnoprzepustowej oraz pasmowej górnozaporowej. Zaprojektowano, wykonano i przebadano dwelementową strukturę filtru. Zauważono efekt spowolnienia fali prowadzący do redukcji wymiarów układu oraz stwierdzono wystąpienie znaczącego tłumienia przy wyższych częstotliwościach.
-
Struktury mikropaskowe z uszkodzoną warstwą metalizacji masy
PublicationRozważono sekcje linii mikropaskowych z uszkodzeniemi-wytrawieniami w metalizacji masy. Badano możliwości wykorzystania takich struktur w konstrukcji filtrów dolnoprzepustowych oraz górno- bądź pasmowo zaporowych. Zaprojektowano, wykonano i przebadano sekcję z dwuelementowym zaburzeniem w metalizacji. Stwierdzono występowanie efektów spowolnienia fal (prowadzących do miniaturyzacji układu) oraz możliwości wykorzystania struktury...
-
Surrogate models and automated cad of passive microwave components
PublicationW pracy pokazane zostały techniki modelowania złożonych układów elektronicznych wysokiej częstotliwości. Modele zastępcze mają postać sparametryzowanych modeli matematycznych tworzonych za pomocą schematów interpolacyjnych lub skupionych, pasywnych układów zastępczych dedykowanych analizie w dziedzinie czasu. Do konstrukcji modeli wykorzystywane są wyniki symulacji elektromagnetycznych, co pozwala na osiągnięcie lepszej dokładności...
Year 2016
-
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...
-
UHF ESPAR antenna for simple Angle of Arrival estimation in UHF RFID applications
PublicationAn electronically switched beam antenna for localization of passive UHF RFID tags based on a simple Angle of Arrival (AoA) technique is proposed‥ Detailed antenna design and realization are presented together with corresponding simulations and measurement results. Experimental tests with passive UHF RFID tag show the validity of theoretical assumptions for application of the antenna in UHF RFID based localization systems.
-
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.
-
Wideband Model Order Reduction for Macromodels in Finite Element Method
PublicationAbstract: This paper presents a novel algorithm for accelerating 3D Finite Element Method simulations by introducing macromodels created in local model order reduction in the selected subdomains of the computational domain. It generates the projection basis for a compact system of equations associated with a separate subdomain. Due to non-linear frequency dependency in the Right Hand Side (RHS), the standard reduction methods do...
Year 2010
-
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...
-
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.
-
Unified design procedure for planar dipoles oriented on uwb application
PublicationW pracy zaproponowaną ujednoliconą metodę projektowania dipoli planarnych dla zastosowań UWB. Prowadzi ona do uzyskania dobrych wyników dopasowania impedancji w paśmie UWB. Zagadnienie projektowania zostało podzielone na dwie części: projekt radiatora (dla którego określono współczynnik jakości - Radiator Quality Factor) oraz projekt symetryzatora. W oparciu o zaproponowany algorytm zaprojektowano i zrealizowano dwie anteny charakteryzujące...
Year 2008
-
Szerokopasmowy, zminiaturyzowany sprzęgacz gałęziowy ze zmodyfikowaną metalizacją paska i masy
PublicationZaprojektowano, wykonano i przebadano układ szerokopasmowego czterosekcyjnego sprzegacza gałęziowego. W celu poprawy charakterystyk transmisyjnych oraz redukcji wymiarów zaimplementowano w metalizacji masy struktury DGS (Defected Ground Structure), a w metalizacji paska komórki PBG (Photonic BandGap). Uzyskano znaczną (38%) miniaturyzację powierzchni układu przy zachowaniu szerokiego pasma pracy (47%).
-
Towards automated full-wave design of microwave structures
PublicationArtykuł przedstawia problematykę automatycznego projektowania układów mikrofalowych i jego znaczenie. przedstawia stan rynku narzędzi projektowania, pojawiąjące się rozwiązania i przyszłe trendy.
-
Treatment of the three strip coplanar lines on the ferrite
PublicationW pracy przedstawiono badania koplanarnej linii paskowej złożonej z trzech pasków umieszczonych na podłużnie magnesowanym podłożu ferrytowym. W analizie badanej linii zastosowano metodę spektralną oraz metodę rodzajów sprzężonych. Współczynniki sprzężenia żyromagnetycznego oraz charakterystyki dyspersyjne zostały określone przy użyciu obu metod.
Year 2023
-
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...
-
The Design of Cavity Resonators and Microwave Filters Applying Shape Deformation Techniques
PublicationThis article introduces shape deformation as a new approach to the computer-aided design (CAD) of high-frequency components. We show that geometry deformation opens up new design possibilities and offers additional degrees of freedom in the 3-D modeling of microwave structures. Such design flexibility is highly desirable if the full potential of additive manufacturing (AM) is to be exploited in the fabrication of RF and microwave...
Year 2006
-
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...
Year 2003
-
Theory of scattering by an array of lossy dielectric, ferrite and conducting cylinders.
PublicationOpisano metodę analizy umożliwiającą określenie zastępczego pola rozproszonego od dowolnej konfiguracji prętów dielektrycznych, ferrytowych lub metalowych na zewnętrznym obszarze cylindrycznym w celu połączenia go z wybranym pobudzeniem i znalezienia macierzy rozproszenia układu. Prezentowane podejście znajduje zastosowanie w analizie struktur zamkniętych i określanie macierzy rozpraszania złączy falowodowych jak i otwartych...
-
Transformator standardu: linia mikropaskowa-linia koplanarna.
PublicationW pracy zaprezentowano transformator standardu umożliwiający bezodbiciowe połączenie linii mikropaskowej z linią koplanarną. Konstrukcja układu opiera się na założeniu zachowania jednakowej wartości impedancji w każdym przekroju poprzecznym struktury. Zaprojektowano i przebadano dwa rozwiązania z zeskokową i ciągłą zmianą szerokości linii. Do badań numerycznych wykorzystano symulator pełnofalowy Momentum. W symulacjach uwzględniono...
Year 2021
-
Two-Row ESPAR Antenna with Simple Elevation and Azimuth Beam Switching
PublicationIn this letter, we propose a two-row electronically steerable parasitic array radiator (ESPAR) antenna designed for direction of arrival (DoA) estimation in Internet of Things (IoT) applications relying on simple microcontrollers. The antenna is capable of elevation and azimuth beam switching using a simple microcontroller-oriented steering circuit and provides 18 directional radiation patterns, which can be grouped in 3 distinctive...
Year 2009
-
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...
Year 2019
-
Validation of a virtual test environment for C2X communication under radio jamming conditions
PublicationIn this paper, we propose a novel car-2-x communication security testing methodology in the physical layer of wireless systems. The approach is dedicated to automated testing of autonomous vehicles and it is essential for such complex systems operation, especially with regard to safety and security issues. It is based on scenario-driven testing in virtual and real test environments created from collected or simulated data. The...
Year 2015
-
Wideband crossover structure with double ring resonators
PublicationThe structure of a four-port microstrip crossover is presented. The device is composed of two ring resonators, one circular and one built from meander lines, connected by four straight lines. The equivalent circuit model of the crossover is derived. The structure is designed on thin and flexible substrate to allow it to bend. The possibility of applying the device on curved surfaces is tested experimentally.
-
Wideband Macromodels in Finite Element Method
PublicationThis letter proposes a novel projection technique for accelerating Finite Element Method simulations. The algorithm is based on the Second-order Arnoldi Method for Passive Order Reduction (SAPOR). It involves generation of two projection bases and thanks to this it is applicable to the systems of equations, which contain the quadratic frequency-dependence in the input term, that arise when projection is applied locally in the selected...