Wyszukiwarka
prof. dr hab. inż. Michał Mrozowski
Zatrudnienie
- Kierownik Studiów Doktoranckich w Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki
- Kierownik katedry w Katedra Inżynierii Mikrofalowej i Antenowej
- Dyrektor Szkoły Doktorskiej w Szkoła Doktorska
Publikacje
Filtry
wszystkich: 191
Katalog Publikacji
Rok 2004
-
3D Macromodels in the FDTD filter analysis.
PublikacjaW artykule pokazane jest zastosowanie makromodeli 3D do analizy filtrow metoda FDTD. Makromodele tworzone są w oparciu o opis objętości metodą FDFD, a następnie redukcję równań stanu metodą ENOR. Metoda pozwala na uzyskanie dużych dokładności przy czasie obliczeń zbliżonym do siatki podstawowej.
-
A fast high-resolution 3-D Finite Difference Time-Domain scheme with macromodels.
PublikacjaZaprezentowano szybki trójwymiarowy wysokorozdzielczy algorytm różnic skończonych w dziedzinie czasu. Zwiększona rozdzielczość osiągnięta została poprzez połączenie standardowego schematu FDTD z makromodelami silnie zagęszczonych objętości stworzonych przez zastosowanie redukcji rzędu modelu. Nowy schemat FDTD z makromodelami jest wyprowadzony. Koszt numeryczny nowej metody jest wyestymowany. Doskonałe wyniki zostały zaobserwowane...
-
Advances in computational electrodynamics.
PublikacjaArtykuł prezentuje wybrane metody, które są rozwijane w Politechnice Gdańskiej, i które mogą być wykorzystane do przyspieszenia komputerowego projektowania układów mikrofalowych i analizy numerycznej układów niskiej i dużej częstotliwości. Przeprowadzono przegląd metod tworzenia układów zastępczych i ich wykorzystanie do automatycznego projektowania filtrów pasmowo-przepustowych. Przedstawiono różne podejścia reprezentacji pola...
-
Automated design of waveguide filters with frequency-dependent couplings.
PublikacjaW artykule zaproponowano szybką technikę pozwalającą na automatyczne projektowanie filtrów falowodowych ze sprzężeniami zależnymi od częstotliwości. Procedura optymalizacyjna jest trójetapowa z różnymi funkcjami celu w każdym etapie.
Rok 2022
-
A Circular Waveguide Dual-Mode Filter With Improved Out-of-Band Performance for Satellite Communication Systems
PublikacjaThis letter presents a novel design for a 3-D-printed circular waveguide dual-mode (CWDM) filter with a modified cavity shape. The modification leads to a wide spurious-free stopband, which is highly desirable for channel separation in waveguide contiguous output multiplexers (OMUXs) in satellite communication systems. The new resonant cavity design is a result of applying shape deformation to a basic circular cavity in order to...
-
A Compact and Lightweight Microwave Tilt Sensor Based on an SRR-Loaded Microstrip Line
PublikacjaIn this paper, the symmetry property of split ring resonators (SRRs) is exploited to develop a tilt sensor. The sensor is composed of an SRR-loaded microstrip line operating at microwave frequencies. It is shown that the depth of notch in the reflection characteristic of the microstrip is a function of the tilt angle of the SRR. Thus, it can be used for sensing inclination. The sensor benefits from very compact size and light weight....
-
An MOR Algorithm Based on the Immittance Zero and Pole Eigenvectors for Fast FEM Simulations of Two-Port Microwave Structures
PublikacjaThe aim of this article is to present a novel model-order reduction (MOR) algorithm for fast finite-element frequency-domain simulations of microwave two-port structures. The projection basis used to construct the reduced-order model (ROM) comprises two sets: singular vectors and regular vectors. The first set is composed of the eigenvectors associated with the poles of the finite-element method (FEM) state-space system, while...
Rok 2018
-
A Compact Basis for Reliable Fast Frequency Sweep via the Reduced-Basis Method
PublikacjaA reliable reduced-order model (ROM) for fast frequency sweep in time-harmonic Maxwell’s equations by means of the reduced-basis method is detailed. Taking frequency as a parameter, the electromagnetic field in microwave circuits does not arbitrarily vary as frequency changes, but evolves on a very low-dimensional manifold. Approximating this low-dimensional manifold by a low dimension subspace, namely, reduced-basis space, gives...
-
A GPU Solver for Sparse Generalized Eigenvalue Problems with Symmetric Complex-Valued Matrices Obtained Using Higher-Order FEM
PublikacjaThe paper discusses a fast implementation of the stabilized locally optimal block preconditioned conjugate gradient (sLOBPCG) method, using a hierarchical multilevel preconditioner to solve nonHermitian sparse generalized eigenvalue problems with large symmetric complex-valued matrices obtained using the higher-order finite-element method (FEM), applied to the analysis of a microwave resonator. The resonant frequencies of the low-order...
-
A Stabilized Complex LOBPCG Eigensolver for the Analysis of Moderately Lossy EM Structures
PublikacjaThis letter proposes a stabilized locally optimal block preconditioned conjugate gradient method for computing selected eigenvalues for complex symmetric generalized non-Hermitian eigenproblems. Effectiveness of the presented approach is demonstrated for a moderately lossy dual-mode dielectric resonator, modeled using finite-element method with higher order elements
Rok 2010
-
A diplexer design method using an augmented channel filter approach
PublikacjaContinuous development in RFID andmicrocontrollers technologies gives new possibilities to createsystems that are able to integrate a lot of sensors based ondifferent technologies. This integration brings us closer to realizethe Ubiquitous Network Society vision. However, many problemsmust be addressed before we will benefit from such systems. Inthis paper we describe concept of integrating RFID technologywith other sensors technologies...
-
Advanced Macromodel Matrix Structure Cloning for FDTD
PublikacjaWe propose an improved macromodel-based techniquefor efficient analysis of the structures based on PhotonicCrystals (PhC). The technique involves a new structure of thecoupling matrix and advanced cloning of not only the macromodel matrices, but also the coupling matrices SE and SH.The method allows one to shorten considerably the preprocessingtime, the RAM usage and also the iterating speed of performingFDTD. With this...
-
Advances in macromodeling technique
PublikacjaThe paper discuses recent advances in the finite differencetime domain method employing macromodels. New techniquesfor creating irregularly shaped macromodels, grouping ofmacromodels and advanced macromodel cloning are introduced.The last technique is particularly important for efficient analysisof the structures based on Photonic Crystals (PhC). The methodallows one to shorten considerably the preprocessing time, theRAM usage...
-
Automated microwave planar filter design with generalized Chebyshev characteristics.
PublikacjaIn this paper a technique of automatization of design of microwave filters with generalized Chebyshev characteristics is presented. A full wave electromagnetic simulator linked with the Matlab computing environment is used to ensure a rigorous numerical analysis while at the same time allowing automatization. To decrease time of optimization and overall design process, the Cauchy interpolation technique was used. An automated design...
Rok 2009
-
A fast technique for diplexer design
Publikacjaw artykule zaprezentowano nową metodę projektowanie mikrofalowych diplekserów. metoda bazuje na dokładnej syntezie filtrów kanałowych wykorzystującej modele zastępcze współczynników sprzężeń w celu uzyskania wstępnych wartości wymiarów układu. następnie dokonywana jest pełnofalowa optymalizacja filtrów kanałowych. ostateczne strojenie numeryczne jest ograniczone do tylko jednego elementu.
-
Adaptive CAD-Model Construction Schemes
PublikacjaTwo advanced surrogate model construction techniques are discussed in this paper. The models employ radial basis function (RBF)interpolation scheme or artificial neural networks (ANN) with a new training algorithm. Adaptive sampling technique is applied withrespect to all variables. Histograms showing the quality of the models are presented. While the quality of RBF models is satisfactory, theperformance of the ANN models obtained...
Rok 2015
-
A Goal-Oriented Error Estimator for Reduced Basis Method Modeling of Microwave Devices
PublikacjaThis letter proposes a novel a-posteriori error estimator suitable for the reduced order modeling of microwave circuits. Unlike the existing error estimators based on impedance function residuals, the new one exploits the residual error associated with the computation of the scattering matrix. The estimator can be effectively used in the Reduced Basis Method (RBM) to automatically generate reduced-order models. The results of numerical...
-
A Task-Scheduling Approach for Efficient Sparse Symmetric Matrix-Vector Multiplication on a GPU
PublikacjaIn 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....
-
Automated Reduced Model Order Selection
PublikacjaThis letter proposes to automate generation of reduced-order models used for accelerated -parameter computation by applying a posteriori model error estimators. So far,a posteriori error estimators were used in Reduced Basis Method (RBM) and Proper Orthogonal Decomposition (POD) to select frequency points at which basis vectors are generated. This letter shows how a posteriori error estimators can be applied to automatically select...
Rok 2020
-
A Highly Sensitive Planar Microwave Sensor for Detecting Direction and Angle of Rotation
PublikacjaThis article presents a technique based on a modified complementary split-ring resonator (CSRR) to detect angular displacement and direction of rotation with high resolution and sensitivity over a wide dynamic range. The proposed microwave planar sensor takes advantage of the asymmetry of the sensor geometry and measures the angle of rotation in terms of the change in the relative phase of the reflection coefficients. The sensor...
-
A Subspace-Splitting Moment-Matching Model-Order Reduction Technique for Fast Wideband FEM Simulations of Microwave Structures
PublikacjaThis article describes a novel model-order reduction (MOR) approach for efficient wide frequency band finite-element method (FEM) simulations of microwave components. It relies on the splitting of the system transfer function into two components: a singular one that accounts for the in-band system poles and a regular part that has no in-band poles. In order to perform this splitting during the reduction process, the projection...
-
An Efficient Simulation Method of Massive MIMO Antenna Arrays used in 5G Mobile Phones
PublikacjaThis paper deals with a model-order reduction method, applied to speed-up the simulations of MIMO antenna arrays, performed by means of finite element method. The obtained results of the numerical tests show that the described technique is reliable and considerably increases the efficiency of the standard finite element method.
-
Application of mesh deformation for modeling of conformal RF components with 3D FEM
PublikacjaIn 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...
Rok 2014
-
A Linear Phase Filter in Quadruplet Topology With Frequency-Dependent Couplings
PublikacjaThis letter presents a design of a linear phase microwave bandpass filter. The filter is composed of four resonators arranged in the quadruplet topology. Making the cross and one direct coupling dispersive gives additional design flexibility. The first advantage of using frequency-dependent couplings is the possibility to chose an arbitrary location of a pair of complex transmission zeros (TZs) in the s-domain. The second one is...
-
A Self-Equalized Waveguide Filter With Frequency-Dependent (Resonant) Couplings
PublikacjaThis letter presents a design of a fifth-order linear phase filter with frequency-dependent couplings. The filter is composed of a triplet that is directly coupled to two resonators at the input and output. To provide group delay flattening a cross-coupling in the trisection has a strongly dispersive character with a negative slope parameter. To achieve this, an E-plane stub with a septum was used. To further improve the filter...
-
Accurate design of pseudoelliptic inline SIW filters with frequency-dependent couplings
PublikacjaThis paper presents an accurate synthesis method for inline SIW (Substrate Integrated Waveguide) generalized Chebyshev bandpass filters with frequency-dependent couplings. The technique is based on the synthesis of a coupling matrix that takes into account the impedance of the frequency-dependent stub. Thus, a loading effect compensation in adjacent resonators (via resonant frequency adjustment) and coupling elements (via coupling-value...
-
An Efficient Framework For Fast Computer Aided Design of Microwave Circuits Based on the Higher-Order 3D Finite-Element Method
PublikacjaIn this paper, an efficient computational framework for the full-wave design by optimization of complex microwave passive devices, such as antennas, filters, and multiplexers, is described. The framework consists of a computational engine, a 3D object modeler, and a graphical user interface. The computational engine, which is based on a finite element method with curvilinear higher-order tetrahedral elements, is coupled with built-in...
-
Automated Design of Linear Phase Filters
PublikacjaThis 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.
Rok 2011
-
A memory efficient and fast sparse matrix vector product on a Gpu
PublikacjaThis 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...
-
A Novel Modal Technique for Time and Frequency Domain Analysis of Waveguide Components
PublikacjaW pracy zaprezentowano, nową i szybką metodę analizy komponentów falowodowych. Metoda opiera się na kombinacji metody różnic skończonych, metody dekompozycji dziedziny obliczeniowej, redukcji rzędu modelu oraz dyskretnych rozwinięć funkcyjnych. Przedstawiona technika pozwala na skrócenie czasu analizy układu nawet o dwa rzędy wielkości w stosunku do poprzednich algorytmów.
-
Analysis of microstructured optical fibers using compact macromodels
PublikacjaW niniejszym artykule zaproponowano nową technikę analizy światłowodów fotonicznych. Zaprezentowany algorytm jest kombinacją metody redukcji rzędu modelu oraz techniki dyskretnych rozwinięć funkcyjnych i pozwala w znaczącym stopniu zmniejszyć liczbę zmiennych (nawet do 85%), redukując (nawet 16 krotnie) czas symulacji.
Rok 2021
-
A Microwave Sensor with Operating Band Selection to Detect Rotation and Proximity in the Rapid Prototyping Industry
PublikacjaThis paper presents a novel sensor for detecting and measuring angular rotation and proximity, intended for rapid prototyping machines. The sensor is based on a complementary split-ring resonator (CSRR) driven by a conductor-backed coplanar waveguide. The sensor has a planar topology, which makes it simple and cost-effective to produce and accurate in measuring both physical quantities. The sensor has two components, a rotor, and...
Rok 2023
-
A Multifunctional Microwave Filter/Sensor Component Using a Split Ring Resonator Loaded Transmission Line
PublikacjaThis research is focused on the design and realiza2 tion of a microwave component with multifunctional filter/sensor 3 operation using a resonator-loaded transmission line (TL). It is 4 shown that while the structure acts as a bandstop filter, the 5 phase of the reflection coefficient from the loading resonator(s) 6 on a movable layer can be used for displacement sensing, thus 7 allowing for combining filtering with sensing in...
-
A Wideband Rotary-Joint-Free H-Plane Horn Antenna With 360° Steerable Radiation Pattern Using Gap Waveguide Technology
PublikacjaConsidering the limitations of electronically steerable antennas such as limited steering span, gain degradation for large steering angles, complexity, and cost, this article is focused on the design of a simple mechanically steerable H-plane horn antenna. It is shown that since there is no need for an electrical connection between the top and bottom sections of a gap waveguide (GWG), if a sectoral horn is properly designed and realized...
Rok 2002
-
A new class of eigenfunction expansion methods for fast frequency-domain analysis of waveguides
PublikacjaZaprezentowano nową technikę szybkiego obliczania charakterystyk dyspersyjnych falowodów z niejednorodnym wypełnieniem. Metoda ta oblicza przybliżone wartości stałej propagacji dla wymaganej częstotliwości, bazując na bardziej dokładnych wyliczeniach rozkładu pola i stałej propagacji dla kilku wybranych punktów częstotliwości.
-
Automated CAD of coupled resonator filters
PublikacjaGradientowa metoda optymalizacji wraz z nową definicją funkcji celu opartą na rozkładzie biegunów oraz zer funkcji transmitancji obwodu, została zastosowana do pełnofalowej syntezy filtrów falowodowych pasmowo-przepustowych. Ekstrakcja biegunów wykonywana jest w oparciu metodę Cauchyłego. Przestawiona technika pozwana na znalezienie wymiarów geometrycznych struktur filtrujących o zadanej topologii bez konieczności wcześniejszej...
Rok 2007
-
A new conformal radiation boundary condition for high accuracy finite difference analysis of open waveguides
PublikacjaW publikacji zaprezentowano nowe warunki brzegowe przeznaczone dla precyzyjnej analizy otwartych prowadnic falowych metodą różnic skończonych. Praca zawiera również liczne przykłady zastosowania proponowanej techniki oraz porównanie otrzymanych rezultatów numerycznych z wynikami otrzymywanymi przy użyciu innych metod.
Rok 2013
-
A Novel Coupling Matrix Synthesis Technique for Generalized Chebyshev Filters With Resonant Source–Load Connection
PublikacjaThis paper reports a novel synthesis method for microwave bandpass filters with resonant source–load connection. In effect, a network realizing N+1 transmission zeros (where N is the number of reflection zeros) is obtained. The method is based on a prototype transversal coupling matrix (N+2, N+2) with source and load connected by a resonant circuit formed by a capacitor in parallel with a frequency-invariant susceptance. To complement...
-
A Novel Synthesis Technique for Microwave Bandpass Filters with Frequency-Dependent Couplings
PublikacjaThis paper presents a novel synthesis technique for microwave bandpass filters with frequency-dependent couplings. The proposed method is based on the systematic extraction of a dispersive coupling coefficient using an optimization technique based on the zeros and poles of scattering parameters representing two coupled resonators.The application of this method of synthesis is illustrated using two examples involving four and five-pole...
-
A Trisection Filter Design With Negative Slope of Frequency-Dependent Crosscoupling Implemented in Substrate Integrated Waveguide (SIW)
PublikacjaThis letter reports on a novel realization of a microwave bandpass filter in a triplet configuration with a frequency-dependent crosscoupling implemented in substrate integrated waveguide (SIW). The design involves implementing dispersive coupling with a negative slope, a feature that allows the capabilities of the classic triplet topology to be extended. In this particular case, the implementation of two transmission zeros on...
-
An extended basis inexact shift–invert Lanczos for the efficient solution of large-scale generalized eigenproblems
PublikacjaThis paper proposes a technique, based on the Inexact Shift–Invert Lanczos (ISIL) method with Inexact Jacobi Orthogonal Component Correction (IJOCC) refinement, and a preconditioned conjugate-gradient (PCG) linear solver with multilevel preconditioner, for finding several eigenvalues for generalized symmetric eigenproblems. Several eigenvalues are found by constructing (with the ISIL process) an extended projection basis. Presented...
Rok 2003
-
A simple high-accuracy subgridding scheme
PublikacjaArtykuł wprowadza nową metodę włączania obszarów o gęstszej siatce w metodzie różnic skończonych w dziedzinie czasu. Obszary o różnych gęstościach siatki łączone są poprzez prostą interpolację pola elektrycznego i magnetycznego. Metoda wymaga nieparzystego współczynnika zagęszczenia i daje niskie współczynniki odbicia od zagęszczonych obszarów zwiększając dokładność obliczeń FDTD i jednocześnie skracając czas obliczeń. Prezentowane...
Rok 2012
-
A Substrate Integrated Waveguide (SIW) Bandpass Filter in A Box Configuration With Frequency-Dependent Coupling
PublikacjaThis letter presents the design of a microwave bandpass filter with frequency-dependent coupling implemented in substrate integrated waveguide (SIW) technology. The proposed filter implements a four-pole generalized Chebyshev filtering function with two transmission zeros. Resonators are arranged in an extended box configuration with dispersive coupling on a main signal path, which produces an extra zero in comparison to classical...
-
Accuracy, Memory and Speed Strategies in GPU-based Finite-Element Matrix-Generation
PublikacjaThis paper presents strategies on how to optimize GPU-based finite-element matrix-generation that occurs in the finite-element method (FEM) using higher order curvilinear elements. The goal of the optimization is to increase the speed of evaluation and assembly of large finite-element matrices on a single GPU (Graphics Processing Unit) while maintaining the accuracy of numerical integration at the desired level. For this reason,...
Rok 2008
-
A technique of stabilizing FDTD-subgridding algorithm using reciprocity principle
PublikacjaW artykule przedstawiono wykorzystanie zasady wzajemności w procesie stabilizacji zagęszczania siatki dla fdtd. Metoda ta oryginalnie służyła tylko do sprawdzenia stabilności algorytmów zagęszczających siatki fdtd, jednak pozwala ona na zmianę współczynnika sprzężenia pomiędzy polami występującymi na brzegach w ten sposób, że algorytm siatkowania jest stabilny. Zaprezentowana metoda została zweryfikowana testami numerycznymi pod...
Rok 2016
-
Akceleracja metody elementów skończonych przy użyciu procesora graficznego
PublikacjaArtykuł przedstawia rezultaty akceleracji obliczeń metody elementów skończonych z użyciem procesora graficznego. Dzięki zastosowaniu masowo zrównoleglonych obliczeń na procesorze graficznym dwóch najbardziej kosztownych obliczeniowo etapów generacji macierzy współczynników i rozwiązywania układu równań przy użyciu metody gradientów sprzężonych z wielopoziomowym prekondycjonerem o schemacie V udało się pięciokrotnie skrócić czas...
Rok 2019
-
An Enhanced Reduced Basis Method for Wideband Finite Element Method Simulations
PublikacjaIn this paper, we present a novel strategy for selecting expansion points in the reduced basis method. A single computation of the error estimator is used to select a few expansion points in the multi-parameter space simultaneously. The number of selected points is determined adaptively, based on the accuracy of the current reduced model. The reliability and efficiency of this proposed approach are illustrated by numerical tests...
Rok 2024
-
An Optimized Ka-Band Low Profile Dual-Polarized Transmitarray Antenna With 2D Beam Switching
PublikacjaThis article presents an optimized dual-polarized transmitarray antenna (TA) designed for MIMO applications at the Ka-band, capable of switching beams in two directions. The antenna aperture uses a small unit cell with three layers of Taconic RF-35 dielectric substrates, which can be easily fabricated using PCB technology. The unit cell achieved a 360-degree phase shift and a transmission magnitude exceeding –0.4 dB at 28 GHz....
Rok 2006
-
Analysis of a high-quality photonic crystal resonator
PublikacjaArtykuł 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...
-
Approximate analytical boundary conditions for efficient finite difference frequency domain simulations in cylindrical coordinates
PublikacjaW 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.
wyświetlono 4035 razy