prof. dr hab. inż. Włodzimierz Zieniutycz
Publications
Filters
total: 59
Catalog Publications
-
Design of a Planar UWB Dipole Antenna with an Integrated Balun Using Surrogate-Based Optimization
PublicationA design of an ultra-wideband (UWB) antenna with an integrated balun is presented. A fully planar balun configuration interfacing the microstrip input of the structure to the coplanar stripline (CPS) input of the dipole antenna is introduced. The electromagnetic (EM) model of the structure of interest includes the dipole, the balun, and the microstrip input to account for coupling and radiation effects over the UWB band. The EM...
-
Expedited design of microstrip antenna subarrays using surrogate-based optimization
PublicationComputationally efficient simulation-driven design of microstrip antenna subarrays is presented. The proposed design approach aims at simultaneous adjustment of all relevant geometry parameters of the subarray, which allows us to take into account the effect of the feeding network on the subarray radiation pattern (in particular, the side lobe level, SLL). In order to handle a large number of variables involved in the design process,...
-
Double-ridged horn antenna with sinusoidal ridge profile
PublicationPrzedstawiono wyniki symulacji numerycznej oraz pomiarów parametrów anteny tubowej z podwójnym grzbietem. Badania numeryczne dotyczyły zarówno samego układu zasilania falowodu grzbietowego jak i całej anteny z uwzględnieniem sinusoidalnego profilu impedancji grzbietu. Wyniki obliczeń dopasowania oraz charakterystyk promieniowania, wykonanych przy użyciu symulatora QW-3D, porównano z wynikami pomiarów, stwierdzając dobrą zgodność...
-
On the approximation of the UWB dipole elliptical arms with stepped-edge polygon
PublicationA simple method of approximation of the ellipticalpatch with stepped-edge polygon is proposed as an introductionto wider studies over the planar ultrawideband (UWB) antennas.The general idea is to replace the elliptical patch with an equivalentpolygonal patch, with minimum loss in the performance. Theprinciples of the proposed method are presented in this letter, aswell as the results of performed numerical studies and its experimentalverification....
-
A structure and design optimization of novel compact microscrip dual-band rat-race coupler with enhanced bandwidth
PublicationIn the letter, a topology of a novel compact wideband dual-band rat-race coupler has been presented along with its computationally efficient design optimization procedure. Reduction of the circuit size has been achieved by meandering transmission lines of the conventional circuit. At the same time, the number of independent geometry parameters has been increased so as to secure sufficient flexibility of the circuit, necessary in...
-
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...
-
Compact Planar Balun for the UWB Dipole Feeding Network
PublicationW pracy opisano wyniki z badań numerycznych ultra szerokopasmowego symetryzatora planarnego o zredukowanych wymiarach. Układ został zaprojektowany w oparciu o konfigurację opisaną w literaturze. Względem konfiguracji bazowej, układ przeprojektowano na inne podłoże. W celu weryfikacji przydatności układu, przeprowadzono symulację anteny dipolowej zasilanej opisywanym symetryzatorem. Na podstawie otrzymanych rezultatów przekazano...
-
Fast Multi-Objective Antenna Design Through Variable-Fidelity EM Simulations
PublicationA technique for fast multi-objective antenna optimization is introduced. A kriging interpolation surrogate constructed from sampled coarse-mesh EM simulations is utilized by multi-objective evolutionary algorithm (MOEA) to obtain the initial Pareto front approximation. The surrogate is defined in a subset of the original design space, determined by means of independently optimized individual objectives. Response correction techniques...
-
Effect of Time Varying Measurement Conditions on Antenna Pattern in Near Field Measurement and Its Correction Procedure
PublicationAuthors present the procedure of taking into account the changes of electrical parameters of setup due to the time drift of temperature during the procedure of near field measurement. It is proposed to make additional measurements in determined positions of probe are next used the results to introduce corrections terms in measured data. Such approach was verified practically in experimental near field measurement system.
-
Expedited Simulation-Driven Multi-Objective Design Optimization of Quasi-Isotropic Dielectric Resonator Antenna
PublicationMajority of practical engineering design problems require simultaneous handling of several criteria. Although many of design tasks can be turned into single-objective problems using sufficient formulations, in some situations, acquiring comprehensive knowledge about possible trade-offs between conflicting objectives may be necessary. This calls for multi-objective optimization that aims at identifying a set of alternative, Pareto-optimal...
-
Electromagnetic Modeling of Microstrip Elements Aided with Artificial Neural Network
PublicationThe electromagnetic modeling principle aided withartificial neural network to designing the microwave widebandelements/networks prepared in microstrip technology is proposedin the paper. It is assumed that the complete information is knownfor the prototype design which is prepared on certain substratewith certain thickness and electric permittivity. The longitudinaland transversal dimensions of new design...
-
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.
-
Estimation of a single balun parameters on the base of back-to-back measurements
PublicationA method of estimation of a single balun S parameters based on the measured parameters of back-to-back configuration is presented in the paper. Proposed approach is to measure two back-to-back circuits: i) direct connection of baluns and ii) connection with additional transmission line segment between the baluns. Coupling effects in both circuits are calculated from full-wave simulations. Next they are applied to estimate the parameters...
-
Application of Illuminating Modes concept in modal expansion of elliptical resonator
PublicationIn the paper an IlluminatingModes (IM) approach as an extension of Spectral Domain Approach (SDA) is presented. IM concept is applied to the case of open microstrip planar elliptical resonator. A modal expansion of currents induced in the structures during illuminating them by a single plane wave is the novelty of the method. As an example of application of the method, we present the results obtained by an examination of two resonators...
-
Modal Analysis of Planar Elliptical Resonator Deposited on Unshielded Dielectric Slab
PublicationModal analysis of isolated open planar elliptical patch placed on dielectric slab is presented in the paper. It applies concept of Illuminating Modes which is formulated for the case of two-side opened structure. The current on patch is expanded in basis functions in form of Mathieu radial and angular functions. The spectrum of excited modes for exemplary planar resonators is presented and discussed using the concept of power of...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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 radiation modes of microstrip line in rectangular patch antenna design
PublicationW pracy przedstawiono metodę wykorzystania hybrydowych rodzajów promieniujących linii mikropaskowej do projektowania anten mikropaskowych. Pokazano,że pojedynczy rodzaj promieniujący można wykorzystać do przybliżonego opisu pola promieniowania anteny mikropaskowej. Zamieszczono wyniki symulacji potwierdzające zadowalającą dokładność przybliżenia w przypadku obliczeń częstotliwości środkowych pracy anteny oraz rezystancji promieniowania...
-
Dipolowe anteny planarne do zastosowań w standardzie Ultra-Wide band
PublicationW pracy dokonano przeglądu dipolowych anten planarnych projektowanych dla standardu UWB. Przedstawiono przykładowe promienniki oraz symetryzatory szerokopasmowe, które składają sie na antenę dipolową. porównano dopasowania anten dla wybranych kształtów promienników.
-
Prostokątne anteny mikropaskowe zasilane przez sprzężenie elektromagnetyczne
PublicationPraca dotyczy projektowania anten mikropaskowych dla pasma 2.4 GHz, zasilanych przez sprzężenie elektromagnetyczne realizowane poprzez szczelinę we wspólnym ekranie. Przedstawiono wyniki symulacji komputerowych wybranych konfiguracji anten pod kątem poszerzenia ich pasma pracy. Zamieszczono wyniki pomiarów zrealizowanych modeli anten.
-
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...
-
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...
-
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...
-
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...
-
Elliptical slot UWB monopole antenna
PublicationThe UWB monopole antenna with elliptical radiating slot end and microstrip feeding line terminated with radial stub have been designed, fabricated and measured. The antenna show return loss less than -12 dB in the whole UWB bandwidth. Linearity of the reflection coefficient phase product have also been achieved. Radiation patterns of the antenna measured at three selected frequency points indicated regular, approximately omni directional...
-
Artificial Neural Networks in Microwave Components and Circuits Modeling
PublicationArtykuł dotyczy wykorzystania sztucznych sieci neuronowych (SNN) w projektowaniu i optymalizacji układów mikrofalowych.Zaprezentowano podstawowe zasady i założenia modelowania z użyciem SNN. Możliwości opisywanej metody opisano wykorzystując przykładowyprojekt anteny łatowej. Przedstawiono różne strategie modelowania układów, które wykorzystują możliwości opisywanej metody w połączeniu zwiedzą mikrofalową. Porównano również dokładność...
-
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.
-
Projektowanie symetryzatorów planarnych dla pasma UWB z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych
PublicationW pracy zaprezentowano nową metodę projektowania planarnych symetryzatorów szerokopasmowych, wykorzystującą sztuczne sieci neuronowe oraz zasady modelowania elektromagnetycznego. Metoda zakłada wykorzystanie projektu wzorcowego, jego przeskalowanie dla nowego podłoża z wykorzystaniem zasad modelowania elektromagnetycznego oraz optymalizację końcową w oparciu o odpowiednio nauczoną sieć neuronową. Poprawność działania algorytmu zweryfikowano...
-
Extraction of antenna pattern from near field antenna measurements distorted by undesired emission
PublicationIn this paper authors present experimental correction of antenna pattern obtained from near field measurements when they are distorted by determined electromagnetic emission. Such situation may be met e.g. when feeding or supply subsystem interacts with antenna radiation pattern due to self-emission. Presented results of experiments show effectiveness of extraction of antenna pattern utilizing near field antenna measurements.
-
Mutual coupling of elliptical microstrip resonators
PublicationW artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących wzajemnych sprzężeń w mikropaskowych promiennikach w kształcie prostokąta lub elipsy. W badaniach została wykorzystana dwuwymiarowa metoda przestrzeni widmowej, w której analizowane struktury oświetlane są pojedynczą falą płaską.
-
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...
-
Mikropaskowy promiennik prostokątny o zredukowanych wymiarach poprzecznych
PublicationW rozdziale omówiono wyniki prac nad anteną mikropaskową, o zredukowanych wymiarach poprzecznych, przeznaczoną do pracy w szyku antenowym w systemie IFF. Na wstępie zaprojektowano oraz wykonano modele pojedynczej anteny mikropaskowej, spełniające wymagania co do parametrów elektrycznych. Badania eksperymentalne tych modeli dotyczyły wpływu wymiarów wspólnej masy na charakterystyki promieniowania oraz wpływu odległości pomiędzy...
-
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...
-
Mikropaskowy promiennik prostokątny o zredukowanych wymiarach poprzecznych
PublicationW rozdziale omówiono wyniki badań nad miniaturyzacją wymiarów poprzecznych anteny mikropaskowej przeznaczonej do pracy w systemie IFF/SSR. Zastosowanie dwóch szczelin sprzęgających: prostokątnej oraz typu H pozwoliło zwiększyć pasmo pracy oraz poprawić dopasowanie anteny. Przedstawiono wyniki symulacji oraz pomiarów parametrów anteny: WFS wejściowego oraz charakterystyk promieniowania w obu płaszczyznach ortogonalnych.
-
On the broadband behaviour of planar elliptical dipole-modal approach
PublicationBroadband behavior of planar elliptical dipole structure is analyzed using Illuminatin Modes (IM) approach. The current on patch has been expanded in series of eigenfunctions in form of Mathieu radial and angular functions. The frequency behavior of current distributions and related powers have been discussed to explain the mechanism of broadband operation of the dipole. Different behavior of radiations patterns in wide frequency...
-
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...
-
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...
-
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...
-
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.
-
Design of Microstrip UWB Balun Using Quasi-TEM Approach Aided by the Artificial Neural Network
PublicationThe design procedure for UWB balun realized in the microstrip technology is proposed in the paper. The procedure applies Artificial Neural Network which corrects the dimensions of the approximate design found by appropriate scaling of the dimensions of the prototype. The scale coefficients for longitudinal and transverse dimensions of microstrip lines are determined from electromagnetic modeling based on transmission line equations....
-
Podstawy pól i fal elektromagnetycznych
PublicationW pracy przedstawiono w sposób systematyczny podstawowe zagadnienia elektromagnetyzmu. Materiał zawarto w dwunastu rozdziałach, w których zagadnienia teoretyczne, o ile to było możliwe, ilustrowano przykładami przybliżającymi Czytelnikowi ich sens fizyczny. Początkowe rozdziały poświęcono narzędziom matematycznym stosowanym w analizie zagadnień polowych oraz przedstawieniu koncepcji pól: elektrycznego i magnetycznego. Następnie...
-
Fast Simulation-Driven Design of a Planar UWB Dipole Antenna with an Integrated Balun
PublicationThe paper presents a design of an ultra-wideband (UWB) antenna with an integrated balun. A fully planar balun interfacing the microstrip input of the structure to the coplanar stripline (CPS) input of the dipole antenna is introduced. The electromagnetic (EM) model of the structure includes the dipole, the balun, and the microstrip input to account for interactions over the UWB band. The EM model is adjusted for low reflection...
-
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.
seen 1962 times