Wyszukiwarka
Katedra Systemów Mikroelektronicznych
Publikacje
Filtry
wszystkich: 98
Katalog Publikacji
Rok 2024
-
Dual-Polarized Wideband Bandpass Metasurface-Based Filter
PublikacjaThis paper presents a novel metasurface-based bandpass filter. The structure is realized by simply patterning a double-sided AD250 substrate, and does not require any vias or insertion of lumped elements. The top layer is an annular- aperture-array with multiple inner conductors, whereas the bottom layer is a first-order Hilbert-curve array. FEM-based simulation results of the filter are obtained using HFSS. The experimental validation...
Rok 2016
-
Optical and electrical properties of boron doped diamond thin conductive films deposited on fused silica glass substrates
PublikacjaThis paper presents boron-doped diamond (BDD) film as a conductive coating for optical and electronic purposes. Seeding and growth processes of thin diamond films on fused silica have been investigated. Growth processes of thin diamond films on fused silica were investigated at various boron doping level and methane admixture. Two step pre-treatment procedure of fused silica substrate was applied to achieve high seeding density....
Rok 2015
-
Efficient Multi-Fidelity Design Optimization of Microwave Filters Using Adjoint Sensitivity
PublikacjaA simple and robust algorithm for computationally efficient design optimiza-tion of microwave filters is presented. Our approach exploits a trust-region (TR)-based algorithm that utilizes linear approximation of the filter response obtained using adjoint sensitivity. The algorithm is sequentially executed on a family of electromagnetic (EM)-simulated models of different fidelities, starting from a coarse-discretization one, and...
-
Improved surface coverage of an optical fibre with nanocrystalline diamond by the application of dip-coating seeding
PublikacjaGrowth processes of diamond thin films on the fused silica optical fibres (10 cm in length) were investigated at various temperatures. Fused silica pre-treatment by dip-coating in a dispersion consisting of detonation nanodiamond (DND) in dimethyl sulfoxide (DMSO) with polyvinyl alcohol (PVA) was applied. Nanocrystalline diamond (NCD) films were deposited on the fibres using the microwave plasma assisted chemical vapour deposition...
Rok 2014
-
A compact microstrip rat-race coupler constituted by nonuniform transmission lines
PublikacjaIn this work, a step-by-step development of a compact microstrip rat-race coupler (RRC) has been presented and discussed. A high degree of miniaturization has been obtained by substituting six quarter-wavelength uniform atomic building blocks of a RRC by their nonuniform counterparts. The miniaturization procedure has been realized in three progressive steps: (i) the first layout solution of a miniaturized RRC has been acquired...
-
A Concept and Design Optimization of Compact Planar UWB Monopole Antenna
PublikacjaA 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...
-
A robust design of a numerically demanding compact rat-race coupler
PublikacjaA 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...
-
Computationally Efficient Multi-Objective Optimization of and Experimental Validation of Yagi-Uda Antenna
PublikacjaIn this paper, computationally efficient multi-objective optimization of antenna structures is discussed. As a design case, we consider a multi-parameter planar Yagi-Uda antenna structure, featuring a driven element, three directors, and a feeding structure. Direct optimization of the high-fidelity electromagnetic (EM) antenna model is prohibitive in computational terms. Instead, our design methodology exploits response surface...
-
Design of microstrip antenna subarrays: a simulation-driven surrogate-based approach
PublikacjaA 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...
-
Design space reduction and variable-fidelity EM simulations for feasible Pareto optimization of antennas
PublikacjaA 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 Space Reduction for Expedited Multi-Objective Design Optimization of Antennas in Highly-Dimensional Spaces
PublikacjaA 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
PublikacjaFeasible 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...
-
Fast Low-fidelity Wing Aerodynamics Model for Surrogate-Based Shape Optimization
PublikacjaVariable-fidelity optimization (VFO) can be efficient in terms of the computational cost when compared with traditional approaches, such as gradient-based methods with adjoint sensitivity information. In variable-fidelity methods, the directoptimization of the expensive high-fidelity model is replaced by iterative re-optimization of a physics-based surrogate model, which is constructed from a corrected low-fidelity model. The success...
-
Fast Multi-Objective Antenna Design Through Variable-Fidelity EM Simulations
PublikacjaA 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...
-
Local-Global Space Mapping for Rapid EM-Driven Design of Compact RF Structures
PublikacjaIn this work, we introduce a robust and efficient technique for rapid design of compact RF circuits. Our approach exploits two-level space mapping (SM) correction of an equivalent circuit model of the structure under design. The first SM layer (local correction) is utilized to ensure good matching between the equivalent circuit and the electromagnetic model at the component level. On the other hand, the global correction allows...
-
Low-Cost EM-Simulation-Driven Multi-Objective Optimization of Antennas
PublikacjaA surrogate-based method for efficient multi-objective antenna optimization is presented. Our technique exploits response surface approximation (RSA) model constructed from sampled low-fidelity antenna model (here, obtained through coarse-discretization EM simulation). The RSA model enables fast determination of the best available trade-offs between conflicting design goals. A low-cost RSA model construction is possible through...
-
Low-Cost Multi-Objective Optimization Yagi-Uda Antenna in Multi-Dimensional Parameter Space
PublikacjaA 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...
-
Nested Space Mapping Technology for Expedite EM-driven Design of Compact RF/microwave Components
PublikacjaA robust simulation-driven methodology for rapid and reliable design of RF/microwave circuits comprising compact microstrip resonant cells (CMRCs) is presented. We introduce a nested space mapping (NSM) technology, in which the inner space mapping layer is utilized to improve the generalization capabilities of the equivalent circuit model corresponding to a constitutive element of the circuit under consideration. The outer layer...
-
Novel Structure and EM-Driven Design of Small UWB Monopole Antenna
PublikacjaA 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...
-
Optical and structural properties of polycrystalline CVD diamond films grown on fused silica optical fibres pre-treated by high-power sonication seeding
PublikacjaIn this paper, the growth of polycrystalline chemical vapour deposition (CVD) diamond thin films on fused silica optical fibres has been investigated. The research results show that the effective substrate seeding process can lower defect nucleation, and it simultaneously increases surface encapsulation. However, the growth process on glass requires high seeding density. The effects of suspension type and ultrasonic power were...
-
Small Antenna Design Using Surrogate-Based Optimization
PublikacjaIn 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
PublikacjaDesign 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....
Rok 2013
-
A CMRC-based compact rat-race coupler with harmonic suppression
PublikacjaIn 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,...
-
Influence of the boron doping level on the electrochemical oxidation of the azo dyes at Si/BDD thin film electrodes
PublikacjaIn this study the efficiency of electrochemical oxidation of aromatic pollutants, such as reactive dyes, at boron-doped diamond on silicon (Si/BDD) electrodes was investigated. The level of [B]/[C] ratio which is effective for the degradation and mineralization of selected aromatic pollutants, and the impact of [B]/[C] ratio on the crystalline structure, layer conductivity and relative sp3/sp2 coefficient of a BDD electrode were...
-
Spatial characterization of H 2: CH 4 dissociation level in microwave ECR plasma source by fibre-optic OES
PublikacjaSpatially resolved optical emission spectroscopy (SR-OES) was used to investigate microwave activated H2/Ar/CH4 plasma under conditions of the electron cyclotron resonance (ECR). The chemistry and composition of the gas phase were studied using self-designed fibre-optic system with echelle type spectrometer during CVD deposition of polycrystalline diamond. One-dimensional intensity profiles of the main species were collected along...
Rok 2012
-
A new approach to a fast and accurate design of microwave circuits with complex topologies
PublikacjaA robust simulation-driven design methodology of microwave circuits with complex topologies has been presented. The general method elaborated is suitable for a wide class of N-port unconventional microwave circuits constructed as a deviation from classic design solutions. The key idea of the approach proposed lies in an iterative redesign of a conventional circuit by a sequential modification and optimisation of its atomic building...
-
Design considerations for compact microstrip resonant cells dedicated to efficient branch-line miniaturization
PublikacjaA conventional compact microstrip resonant cell (CMRC)has been thoroughly investigated to enhance its slow-wave properties and subsequently ensure an efficient miniaturization of a microstrip circuit. The geometry of a classic CMRC has been improved in terms of slowwave effect in two progressive steps: (i) a single-element topology has been replaced with a double-element one and (ii) a high-impedance section has been refined by...
-
Development of a compact microstrip resonant cell aimed at efficient microwave component size reduction
PublikacjaA comprehensive comparison of a wide collection of compact microstrip resonant cells (CMRCs) found in the extensive body of literature has been presented. The evaluation of different CMRC designs has led to the selection of the most promising CMRC geometry for the efficient miniaturisation of modern microwave components. In order to showcase the vital effectiveness of the approach, the initially selected CMRC has been notably...
-
Filtering EBG Structures Implemented in Coplanar Waveguide Feedline of Planar Slot Antenna
PublikacjaA novel compact dual-band slot antenna fed by a coplanar waveguide (CPW) incorporating electromagnetic band gap (EBG) structures has been proposed. At first, a classic wideband slot antenna fed by a CPW, dedicated to work in 2 ÷ 18 GHz band, has been designed. Subsequently, by adding simple EBG filtering structures into a CPW feedline, a dual-band performance ranging from 2.5 to 5.3 GHz and from 13.5 to 16.3 GHz, with the voltage...
-
Novel topology of compact coplanar waveguide resonant cell low-pass filter
PublikacjaIn this study, a novel pseudoelliptic function low-pass filter (LPF) constituted by a compact coplanar waveguide resonant cell has been designed and manufactured. The lumped-element seven-pole prototype has been adequately realized by using complementary perturbations located both in signal line and ground plane metallization. The fabricated uniplanar LPF offers a compact size of 5.6 x 9.8 mm2, return loss better than 26 dB over...
-
Seeding enhancement for microcrystaline diamond layers growth on non-diamond substrates
PublikacjaThe present paper gives an overview on the possible methods of seeding substrates for diamond layers growth. Diamond in reason of his properties is very desirable material in microelectronic, biomedical and waste treatment sensors. Microcrystalline diamond for these applications must be grown on silicon substrate in microwave plasma assisted chemical vapor deposition (MPACVD). To grow diamond on non-diamond surface pre-growth...
-
Slow-wave resonant structures in branch-line coupler miniaturization: a case study
PublikacjaA 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
PublikacjaA 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...
-
The Synthesis of 3-Amino-pyrazine-2-carbohydrazide and 3-Amino-N'-methylpyrazine-2-carbohydrazide Derivatives
PublikacjaW poszukiwaniu biologicznie aktywnych związków otrzymano szereg pochodnych 3-Amino-pirazyno-2-karbohydrazydu i 3-Amino-N'-metylopirazyno-2-karbohydrazydu w wyniku reakcji hydrazydu aminopirazynoinowegokwasu z izocyjanianami, aldehydami, ketonami, CS2 i kwasem mrówkowym.
Rok 2011
-
Compact antenna array comprising fractal-shaped microstripradiators
PublikacjaA 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
PublikacjaThis 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.
-
Doubly miniaturized rat-race hybrid coupler
PublikacjaTwo 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...
-
Filtrujące struktury ebg w układzie zasilania planarnej anteny szczelinowej
PublikacjaW 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...
-
Filtrujące struktury EBG w układzie zasilania planarnej anteny szczelinowej
PublikacjaW 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...
-
Measure small currents without adding resistive insertion loss
PublikacjaFloating current to voltage converter can be inserted in-line with no voltage drop and no need for a ground reference.
-
Measurement of sub-nanometer molecular layers with ISFET without a reference electrode dependency
PublikacjaA new method of detection and measurement with sub-nanometer resolution of layers adsorbed or bonded to the ISFET's gate dielectric was presented. The sensitivity of this method is high enough to detect even partial mono-layer covering. The transconductance measurement of the ISFET provides independence of the output signal from pH changes and the driving electrode electrochemical potential instabilities. The stable reference electrode...
-
Metodyka projektowania sprzęgacza łatowego z perforowaną metalizacją masy w oparciu o algorytm genetyczny
PublikacjaW referacie zaprezentowano metodologię projektowania zminiaturyzowanego sprzęgacza łatowego z perforacją metalizacji masy w postaci komórek DGS (ang. Defected Ground Structures). Proces projektowania oparto na zmodyfikowanym algorytmie genetycznym wykorzystującym środowisko Sonnet do pełnofalowych symulacji elektromagnetycznych przeprowadzanych w celu znalezienia quasi-optymalnej topografii obwodu. Zastosowanie omówionej procedury...
-
Metodyka projektowania sprzęgacza łatowego z perforowaną metalizacją masy w oparciu o algorytm genetyczny
PublikacjaW 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...
-
Modeling by finite element methods of impact of erosion on frequency of normal modes of L-0 blade
PublikacjaAfter some time of exploitation steam turbine rotors blades in energetic industry they are being eroded and also their frequency of normal modes is changed. Those changes can cause to unwanted shift of blades normal mode frequencies. It is necessary to find quick method of rating changes of frequency in connection of mass loss due erosion. The evaluation of this dependence was made by finite element modeling method using HyperWorks...
-
Szerokopasmowy szyk antenowy wykorzystujący radiatory o brzegu fraktalnym
PublikacjaW 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
PublikacjaW 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
PublikacjaW 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...
-
Zminiaturyzowane, planarne filtry pasmowo-przepustowe o nowej topologii
PublikacjaW referacie zaprezentowano proces miniaturyzacji filtru pasmowo-przepustowego, zbudowanego w oparciu o sprzężone linie mikropaskowe, polegający na zastosowaniu dwóch komplementarnych technik: (i) zmianie geometrii sprzężonych sekcji linii mikropaskowych za pomocą krzywych fraktalnych von Kocha drugiej iteracji w celu skrócenia zewnętrznych sekcji linii sprzężonych oraz zwiększeniu tłumienia w paśmie zaporowym dla częstotliwości...
-
Zminiaturyzowane, planarne filtry pasmowo-przepustowe o nowej topologii
PublikacjaW 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...
Rok 2010
-
Improved selectivity compact band-stop filter with gosper fractal-shaped defected ground structures
PublikacjaA novel band-stop filter using Gosper fractal-shaped defected ground structures has been designed and manufactured. The improvement in the filter selectivity has been achieved by introducing a multiresonance fractal-shaped defect leading to a higher filter order, simultaneously maintaining its compact size. The experimental results prove the validity of proposed solution and its utility in novel miniaturized and severe requirement...
-
Slow-wave fractal-shaped compact microstrip resonant cell
PublikacjaA novel fractal-shaped compact microstrip resonant cell (CMRC) featuring a strong slow-wave effect has been presented. Its vital usefulness in the process of microstrip line miniaturisation has been proved and experimentally validated on the basis of a compact 3-dB branch-line coupler illustrating the possibilities of the approach. A prototype example structure has been designed to mirror the characteristics of a conventional device,...
Rok 2009
-
A compact seven-section rat-race hybrid coupler incorporating pbg cells
PublikacjaA conventional rat-race coupler has been doubly miniaturized: (i) characteristic impedances and electrical lengths of microstrip sections have been adequately modified as the first step of size reduction and (ii) T-shaped PBG cells have been implemented to diminish strip section length as the second step of circuit rat-race couplerminiaturization. The experimental results show good agreement with theoretical characteristics. Furthermore,...
-
Doubly miniaturized rat-race coupler with periodic pbg structures
PublikacjaW referacie zaprezentowano projekt oraz wyniki eksperymentu podwójnie zminiaturyzowanego sprzęgacza pierścieniowego. Wstępny stopień miniaturyzacji uzyskano poprzez modyfikację impedancji charakterystycznych oraz długości elektrycznych odpowiednich sekcji linii mikropaskowych, natomiast dodatkową redukcję powierzchni osiągnięto poprzez implementację kaskad komórek PBG w odcinkach linii mikropaskowych. Wyniki eksperymentu potwierdzają...
-
Excitation-independent constant conductance isfet driver
PublikacjaA new constant conductance driver for ISFETs sensors has been developed. The proposed circuit maintains the sensor operating point at constant drain-source conductance. The combination of a simple, self-balancing resistance bridge and the subtraction half (or similar fraction) of source-drain voltage from the gate-source voltage provides the independence of output signal from current and voltage drivers instability. The use of...
-
Meander microstrip line with defected ground structures
PublikacjaW 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...
-
Novel doubly perforated broadband microstrip branch-line couplers
PublikacjaTwo broadband compact doubly perforated hybrid couplers have been designed, manufactured, and measured. To improve frequency characteristics and to reduce circuit dimensions, two kinds of perforations have been introduced: the defected ground structures in the ground plane metallization and photonic bandgap cells in the strip metallization. Measurement results show essential miniaturization (~39% and ~36%) and enhancement of the...
-
Novel microstrip low-pass filters with fractal defected ground structures
PublikacjaIn this study, three microstrip low-pass filters (LPFs) containing fractal-shaped defected ground structures have been designed and manufactured. To improve the performance of microstrip LPF, cascades of inductively coupled fractal resonators have been applied. Simultaneously, to achieve relatively constant microstrip impedance resulting in essentially low reflection losses, a modification of the strip geometry has been introduced....
Rok 2008
-
Stałokonduktancyjny układ pracy dla czujników ISFET
PublikacjaOpracowano stałokonduktancyjny układ pracy dla czujników ISFET. Proponowany układ utrzymuje właściwy punkt pracy czujnika poprzez ustalenie konduktancji stałoprądowej dren źródło. Poprzez zastosowanie mostka rezystancyjnego oraz odjęcie połowy napięcia dren-źródło od napięcia bramka-źródło osiągnięto niewrażliwość układu na niestabilność źródeł prądowych czy napięciowych. Zbędne stało się stosowanie precyzyjnych źródeł prądowych...
-
Szerokopasmowy, zminiaturyzowany sprzęgacz gałęziowy ze zmodyfikowaną metalizacją paska i masy
PublikacjaZaprojektowano, 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%).
-
Zastosowanie przetworników jonoczułych typu isfet w bezprzewodowych sieciach sensorowych
PublikacjaW pracy przedstawiono zasadę działania pH-metrycznych czujników ISFET, ich istotne układy pracy oraz wady i zalety w analizie elektrochemicznej w środowiskach wodnych i niewodnych. Określono wymagania dla przetworników pracujących w warunkach polowych, poza laboratorium. Przedstawiono technologię bezprzewodowych sieci sensorowych. Zaproponowano układ węzła sensorowego ze skompensowanym termicznie różnicowym przetwornikiem ISFET...
Rok 2005
-
Active Linear Tunable Resistance Element and Application to Feedforward Linearization of CMOS Transconductance Amplifier
PublikacjaW pracy przedstawiono koncepcję układową przestrajalnego rezystora liniowego MOS wykorzystującego tranzystory pracujące w zakresie triodowym. Opracowana struktura, jak wykazały symulacje komputerowe, charakteryzuje się dobrymi właściwościami zarówno jeżeli chodzi o zakres przestrajania jak i liniowość charakterystyk przejściowych. Pozwoliło to efektywnie wykorzystać prezentowany element do linearyzacji operacyjnego wzmacniacza...
-
Active-Error Feedforward Technique for Linearization of CMOS Transconductance Amplifier
PublikacjaW pracy przedstawiono koncepcję układową operacyjnego wzmacniacza transkonduktancyjnego CMOS o zwiększonej liniowości charakterystyk przejściowych. Proponowana struktura wzmacniacza transkonduktancyjnego opiera się na wykorzystaniu prostych transkonduktorów realizowanych za pomocą par różnicowych. Linearyzacja charakterystyki przejściowej układu następuje dzięki zastosowaniu w ścieżce "feedforward" wzmacniacza błędu. Wzmacniacz...
-
Analysis and Optimization of Noise in Continuous-Time OTA-C Filters
PublikacjaW pracy przedstawiono ogólną procedurę analizy szumów w filtrach klasy OTA-C czasu ciągłego. Procedura umożliwia analizę filtrów o dowolnej topologii i dowolnego rzędu w ramach rozważanej klasy. W oparciu o opis macierzowy ogólnej struktury filtru OTA-C wyprowadzono ogólne formuły pozwalające na wyznaczanie i optymalizację szumów dowolnego filtru OTA-C. Przedstawione wyniki są użyteczne nie tylko dla klasycznych (dyskretnych lub...
-
Compatible DC and small-signal MOSFET models for radio and microwave frequency simulation
PublikacjaZaprezentowano nowy model stałoprądowy tranzystora MOS i kompatybilny z nim uogólniony nie-quasi-statyczny model małosygnałowy. Model stałoprądowy został eksperymentalnie zweryfikowany dla tranzystorów MOS o długości kanału od 75 nm do kilkunastu mikrometrów, a model małosygnałowy od zera herców do 30 GHz.
-
Continuous-Time Active-RC Filter Model for Computer-Aided Design and Optimization
PublikacjaW pracy przedstawiono ogólny model filtru aktywnego RC opartego na wzmacniaczach odwracajacych faze. Model analizowany jest przy użyciu równań macierzowych. Podano jawną formułę określającą funkcję przenoszenia filtru w ogólnym przypadku. Przedstawiono rozszerzenia modelu pozwalające uwzgledniać nieidealność wzmacniaczy operacyjnych, w tym skończone wzmocnienie i pasmo przenoszenia oraz niezerową rezystancję wyjściową. Wyprowadzono...
-
Distortion Analysis of Gm-C Filters - Numerical Approach
PublikacjaW pracy przedstawiono efektywną procedurę symulacji numerycznej zniekształceń nieliniowych dla dowolnych filtrów Gm-C. Zaprezentowano ogólny model filtrów Gm-C zawierających nieliniowe elementy aktywne (transkonduktory). Przeprowadzono analizę modelu, która prowadzi do sformułowania ogólnego nieliniowego układu równań różniczkowych zwyczajnych opisujacych dynamikę napięć węzłowych filtru w dziedzinie czasu. Scałkowanie numeryczne...
-
Implementacja zmodyfikowanego klasyfikatora wielowymiarowego typu bitmap-intersection w układzie FPGA.
PublikacjaW pracy przedstawiono zagadnienia związane z budową i implementacją wielowymiarowego klasyfikatora typu bitmap-intersection. Przedstawiono zastosowania wielowymiarowych klasyfikatorów w sprzęcie sieci komputerowych. Omówiona została szczegółowo budowa klasycznego układu takiego klasyfikatora oraz zaproponowano jego modyfikację. Omówiono rezultaty implementacji zmodyfikowanego klasyfikatora w układzie programowalnym FPGA.
-
Modeling of substrate noise block properties for early rediction.
PublikacjaZaproponowano nowe podejscie do modelowania zakłóceń podłozowych we wczesnym etapie projektowania systemów na wspólnym podłożu krzemowym. Modelowanie zakłóceń oparto na założeniu, że głównym źródłem zakłóceń podłożowych jest sieć zasilająca. W oparciu o przeprowadzone symulacjie wykazano słusznosć takiej metody.
-
Noise Analysis and Optimization of Continuous-Time OTA-C Filters
PublikacjaW pracy przedstawiono efektywną procedurę wyznaczania szumów w filtrach OTA C czasu ciagłego. Procedura wyprowadzona jest w oparciu o ogólny model filtru OTA C oraz jego opis macierzowy. Podano jawne formuły pozwalające okreslić odniesione do wejścia widmo szumów dowolnego filtru rozważanej klasy. Otrzymane wyniki teoretyczne zostały zweryfikowane poprzez porównanie z wynikami otrzymywanymi za pomocą symulatora SPICE dla wybranych...
-
Optimal input design using sensitivity criterion for parametric identification of pharmacokinetic models
PublikacjaPrzedstawiono identyfikację parametryczną kompartmentowych modeli SISO zmiennych stanu systemów farmakokinetycznych. Struktura modelu formułowana jest na podstawie wiedzy a priori. Początkowe estymaty parametrów obliczane są w oparciu o pomiary zgromadzone w eksperymencie intuicyjnym. Na ich podstawie projektowane jest pobudzenie optymalne, które zapewnia najlepszą dokładność estymat parametrów. Przedstawiono optymalizację czułościową...
-
Parametric versus nonparametric modelling of dynamic susceptibility contrast enhanced MRI based data
PublikacjaDynamic tracking of a bolus of a paramagnetic agent (dynamic susceptibility contract - DSC) in MRI (magnetic resonance imaging) measurements is successfully used for assessment of the tissue perfusion and the other features and functions of the brain (i.e. cerebral blood flow - CBF, cerebral blood volume - CBV, mean transit time - MTT). The parametric and nonparametric approaches to the identification of MRI models are presented...
-
Problemy projektowania analogowych filtrów CMOS Gm-C czasu ciągłego w strukturach trybu napięciowego i prądowego
PublikacjaPraca dotyczy wybranych aspektów teorii projektowania analogowych filtrów CMOS Gm-C czasu ciągłego, realizowanych w strukturach układowych, wykorzystujących zlinearyzowane wzmacniacze transkonduktancyjne (Gm) i liniowe elementy pojemnościowe (C). Zaprezentowano ogólną strukturę filtrów Gm-C wraz z opisem macierzowym. Zmodyfikowany opis macierzowy podano również dla filtrów Gm-LC, wykorzystujących dodatkowo elementy indukcyjne...
-
Quasi-dwuwymiarowe równanie ciagłości dla procesów dynamicznych w tranzystorach polowych
PublikacjaW oparciu o dwuwymiarowy model fizyczny i matematyczny tranzystora polowego zaproponowano quasi-dwuwymiarowy model umożliwiający wyprowadzenie równania ciągłości dla nośników nadmiarowych w przypadku małych zaburzeń ich koncentracji. Rozważania przeprowadzono startując od najbardziej podstawowych praw fizyki.
-
Rozkład gęstości ruchomego ładunku wzdłuż kanału tranzystora MOS
PublikacjaPrzedyskutowano i dokonano analizy ilościowej rozkładu gęstości ruchomego ładunku wzdłuż kanału tranzystora MOS - jednej z podstawowych wielkości definiujących prąd kanału (drenu). Zwrócono uwagę na konsekwencje jakie implikuje stosowanie przybliżenia łagodnego kanału w modelowaniu stałoprądowych charakterystyk tranzystora polowego. Zaprezentowano wyniki analizy dwuwymiarowej określającej w formie analitycznej wielkość ładunku...
-
Różne kształty pobudzeń optymalnych dla celów identyfikacji parametrów modeli systemów farmakokinetycznych
PublikacjaW pracy przedstawiono optymalizację pobudzeń dla celów identyfikacji parametrycznej kompartmentowych modeli systemów farmakokinetycznych opisanych w kategorii zmiennych stanu. Stosowana w pracy funkcja kryterialna to ślad macierzy Fishera (optymalizacja czułościowa). Rozważono klasę pobudzeń optymalnych o ograniczonej energii, ze względu na występowanie w przypadku wielu leków skutków ubocznych zależnych od szybkości podania leku....
-
Stałoprądowy model tranzystora MOS z kanałem dłuzszym niż 10 nm
PublikacjaW artykule zaprezentowano spójny fizycznie, stałoprądowy jednosekcyjny model tranzystora MOS i wyniki jego eksperymentalnej weryfikacji dla szerokiego spektrum długości kanałów badanych tranzystorów - od kanałów długich aż do 10-nanometrowych. Przedstawiono założenia modelu fizycznego w przestrzeni 2-D i jego transformację do modelu quasi-dwuwymiarowego. Model spełnia warunek symetrii Gummel'a.
-
Układ bezpośredniej syntezy częstotliwości DDFS o obniżonym poborze mocy
PublikacjaW artykule zaprezentowano koncepcje układu bezpośredniej syntezy częstotliwości DDFS (ang. Direct Digital Frequency Synthesizer) opartego o aproksymację wielomianową. Układ zamiany fazy na sinus wykorzystuje jedynie analogowe funktory, tj. mnożniki oraz wzmacniacze operacyjne. Skutkuje to znaczącym obniżeniem poboru mocy oraz zmniejszeniem powierzchni układu w stosunku do rozwiązań wykorzystujących jedynie komponenty cyfrowe. Zastosowanie...
Rok 2004
-
1.2V low-power four-quadrant CMOS transconductance multiplier operating in saturation region.
PublikacjaW pracy opisano niskomocową strukturę układową liniowego transkonduktancyjnego mnożnika czteroćwiartkowego pracującego w zakresie nasycenia. Układ analizowano z uwzględnieniem standardowego 0,35-mikrometrowego procesu CMOS. Przeprowadzone symulacje przy pomocy programu SPICE wykazały wysoką liniowość w odniesieniu do obu wejść sterujących X, Y. Np. dla sygnału harmonicznego 1 MHz; 0,3Vp-p na wejściu Y uzyskano zniekształcenia...
-
Admitancja wejściowa i transadmitacyjna MOSFET'a w zakresie b. w. cz.
PublikacjaBazując na nowym nie quasi-statycznym modelu małosygnałowym tranzystora MOS, przeanalizowano i zweryfikowano eksperymentalnie aż do 30 GHz małosygnałową admitancję wejściową i transadmitancję tego elementu - dwa ważne i budzące najwięcej wątpliwości parametry macierzy admitancyjnej tranzystora.
-
Analogowe filtry pasma podstawowego scalonych odbiorników telefonii komórkowej.
PublikacjaDążenie do obniżenia poboru mocy w odbiornikach telefonii komórkowej zmusza do poszukiwania nowych rozwiązań układowych. Jednym z bloków odbiornika GSM jest dolnoprzepustowy filtr pasma podstawowego. W referacie przedstawiono trzy scalone analogowe filtry pasma podstawowego wykonane w technologii CMOS.
-
Canonic structures of odd-order elliptic Gm-C filters.
PublikacjaW pracy zaproponowano nowe rozwiązania układowe struktur kanonicznych eliptycznych filtrów Gm-C czasu ciągłego, rzedu nieparzystego. Opracowane struktury charakteryzują się małą liczbą elementów pasywnych oraz aktywnych i są przewidziane do zastosowań w filtrach niskomocowych o małej wrażliwości. W przeprowadzonych badaniach porównywano wybrane struktury 3-go rzędu pod względem właściwości i wymagań układów scalonych, w których...
-
Continuous-time active-RC filters: general model and its applications.
PublikacjaW pracy przedstawiono ogólny model filtru aktywnego RC opartego na wzmacniaczach odwracających fazę. Model analizowany jest przy użyciu równań macierzowych. Podano jawną formułę określającą funkcję przenoszenia filtru w ogólnym przypadku. Przedstawiono rozszerzenia modelu pozwalające uwzględniać nieidealności wzmacniaczy operacyjnych, w tym skończone wzmocnienie i pasmo przenoszenia oraz niezerową rezystancję wyjściową. Zastosowanie...
-
Implementacja wybranych struktur sztucznych sieci neuronowych w cyfrowych układach programowalnych.
PublikacjaW pracy przedstawiono zagadnienia związane z budową i implementacją sztucznych sieci neuronowych w układach programowalnych typu FPGA. Szczegółowo omówiono implementację pojedynczego neuronu z wykorzystaniem dostępnych zasobów sprzętowych układu Virtex FPGA. Poruszono również zagadnienie optymalizacji struktury sieci do konkretnych zastosowań. Zdefiniowano trzy rodzaje realizacji neuronu: równoległą, równoległo-sekwencyjną i sekwencyjną....
-
Jednosekwencyjny statyczny model prądowo-napięciowo-temperaturowy tranzystora MOS.
PublikacjaZaprezentowano i zweryfikowano eksperymentalnie nowy jednosekcyjny statyczny model pradowo-napięciowo-temperaturowy tranzystora MOS. Nowy model jest spójny fizycznie i zawiera dużo mniej parametrów niż powszechnie znane modele.
-
Linearized CMOS OTA using Active-Error Feedforward technique.
PublikacjaW pracy przedstawiono koncepcję układową operacyjnego wzmacniacza transkonduktancyjnego CMOS OTA oraz metodę linearyzacji jego charakterystyki przejściowej typu ''active-error feedforward''. Badania symulacyjne przy pomocy programu SPICE wykazały, że linearyzowany układ jest dostosowany do pracy z napięciem zasilania ± 1,25 V i dla sygnału harmonicznego o częstotliwości 1MHz (0,8 Vp-p) zapewnia poziom zniekształceń harmonicznych...
-
Noise performance of continuous-time active-RC filters.
PublikacjaW pracy przedstawiono metodę analizy właściwości szumowych filtrów aktywnych RC czasu ciągłego. Prezentowana procedura wykorzystuje model integratorowy, z odpowiednim dla tej klasy filtrów opisem macierzowym. Dokładność osiągniętych wyników teoretycznych dla przykładowego filtru potwierdzono rezultatami otrzymanymi przy pomocy symulatora SPICE.
-
Nonlinear distortion analysis and optimisation of general OTA-C filters.
PublikacjaW pracy przedstawiono opis analityczny ogólnej struktury filtrów OTA-C zawierających nieliniowe elementy aktywne. Wprowadzono nieliniowy układ równań różniczkowych zwyczajnych opisujący dynamikę tej klasy układów aktywnych. Opis ten pozwala, przy użyciu standardowych metod numerycznych, na przeprowadzenie efektywnej analizy czasowej filtrów OTA-C. Proponowane podejście może być stosowane do badania dowolnych efektów nieliniowych...
-
Nowy dwudrenowy tranzystor MOS jako czujnik pola magnetycznego.
PublikacjaW artykule zaprezentowano nową koncepcję tranzystora typu MOS z dwoma poziomo usytuowanymi drenami, który może być wykorzystany jako czujnik pola magnetycznego. Zasada działania nowego czujnika oparta jest na jednym ze zjawisk galwanomagnetycznych.
-
Optymalizacja pobudzeń dla celów identyfikacji parametrów kompartmentowych modeli systemów farmakokinetycznych.
PublikacjaPobudzenia optymalne, według kryterium optymalizacji czułociowej, wykorzystano do estymacji parametrów kompartmentowych modeli systemów farmakokinetycznych metodš minimalizacji błędów predykcji. Na pobudzenia optymalne nałożono ograniczenia na energię i czas trwania. Uzyskane, dla pobudzeń optymalnych, dokładnoci estymat parametrów porównano z dokładnociami uzyskanymi dla pobudzeń nieoptymalnych, standardowo stosowanych w praktyce...
-
Performance optimization of continuous-time OTA-C filters.
PublikacjaW pracy przedstawiono analityczne podejśćie do optymalizacji właściwości filtrów OTA-C czasu ciągłego. Zaprezentowano efektywne metody analizy zniekształceń nieliniowych i szumów dla dowolnego filtru OTA-C wykorzystując ogólny model oparty na opisie macierzowym. Rezultaty teoretyczne odnoszące się do kaskadowego filtru typu Butterwotha były weryfikowane na drodze porównawczej z wynikami otrzymanymi na poziomie ''Transistor-Level''...
-
Phase compensation scheme for feedforward linearised CMOS operational transconductance amplifier.
PublikacjaW pracy opisano technikę kompensacji charakterystyk fazowych linearyzowanego metodą feedforward operacyjnego wzmacniacza transkonduktancyjnego CMOS. Wykazano, że proponowana koncepcja układowa prowadzi do znacznej poprawy liniowości charakterystyki przejściowej wzmacniacza oraz do rozszerzenia zakresu liniowości prądu wyjściowego. Ponadto w pracy przeprowadzono analizę charakterystyk częstotliwościowych, w wyniku której otrzymano...
-
Rezystor aktywny CMOS oraz jego zastosowanie do budowy wzmacniacza transkonduktancyjnego.
PublikacjaRezystory aktywne są szeroko stosowane w układach analogowych. Jednym z bardzo ważnych zastosowań jest ich użycie jako elementu linearyzującego stałoprądowe charakterystyki przejściowe wzmacniacza różnicowego wykonanego w postaci pary tranzystorów MOS. W niniejszym artykule przedstawiono w pełni różnicowy, aktywny rezystor MOS. Składa się on z dwóch tranzystorów MOS oraz dwóch nieuziemionych źródeł napięciowych. Jako wykorzystanie...
-
Structure generation and performance comparison of elliptic Gm-C filters.
PublikacjaW oparciu o zestaw macierzy opisujący ogólną topologię filtrów typu Gm-C opracowano procedurę efektywnej generacji struktur filtrów dolnoprzepustowych. Dla filtrów tego typu podano wyrażenia pozwalające analizować właściwości wrażliwościowe oraz określono zestaw odpowiednich kryteriów porównawczych. Szczegółowe badania porównawcze przeprowadzono dla wybranych filtrów 3-go rzędu w tym realizowanych w strukturach LF(leapfrog) i...
-
Tranzystorowy czujnik pola magnetycznego.
PublikacjaPrzedstawiono nową konstrukcję tranzystora polowego typu MOS, który może być wykorzystany do pomiaru lub detekcji pola magnetycznego. Zasada działania nowego czujnika oparta jest na jednym ze zjawisk galwanomagnetycznych i nie różni się od zasady działania znanego z literatury przedmiotu tranzystora SD MAGFET. Jednak dzięki oryginalnej konstrukcji, przewidywana czułość nowego tranzystora na zmianę wartości indukcji magnetycznej...
-
Wysokoczestotliwościowy model małosygnałowy tranzystora MOS uwzgledniający efekt nasycenia prędkosci nośników.
PublikacjaZaproponowano nowy małosygnałowy model wysokoczęstotliwościowy tranzystora MOS oraz przedstawiono wyniki jego weryfikacji eksperymentalnej w zakresie częstotliwości aż do 30 GHz.
Rok 2003
-
A non-quasi-static-signal MOSFET model for radio and microware frequencies including spreading gate resistances and capacitaces.
PublikacjaZaprezentowano nowy, spójny fizycznie nie-quasi-statyczny model małosygnałowy tranzystora MOS słuszny od 0 Hz aż do częstotliwości mikrofalowych. Scharakteryzowano właściwości nowego czterokońcówkowego modelu. Model został zweryfikowany eksperymentalnie aż do częstotliwości 27 GHz.
-
Dynamic range comparison of voltage-mode and current-mode state-space Gm-Cbiquad filters in reciprocal structures
PublikacjaW pracy dokonano porównania zakresu dynamicznego bikwadratowych filtrówGm-C zmiennych stanu, których struktury układowe oparte są na zasadzie tran-sformacji układu dołączonego. Przeprowadzono rozważania teoretyczne w wynikuktórych określono ogóne formuły zakresu dynamicznego dla klasy filtrów Gm-Ctrybu napięciowego i prądowego. Weryfikacja rezultatów teoretycznych byłazrealizowana za pomocą symulatora SPICE.