Wyszukiwarka
Wyniki wyszukiwania dla: PIEZOELECTRIC RESONATORS
-
Design, modelling and analysis of a new type of piezoelectric motor. Multicell piezoelectric motor
PublikacjaThis paper describes a new type of piezoelectric motor. The results, obtained in the field of piezoelectric motors, have pointed out that these motors have potentially high possibilities in the future special applications. The research work presents the design, simulations and parameters of the piezoelectric motor with three rotation-mode actuators. The motor is characterized by a high power, relative high speed and torque. The...
-
A variational approach of homogenization of piezoelectric composites towards piezoelectric and flexoelectric effective media
PublikacjaThe effective piezoelectric properties of heterogeneous materials are evaluated in the context of periodic homogenization, whereby a variational formulation is developed, articulated with the extended Hill macrohomogeneity condition. The entire set of homogenized piezoelectric moduli is obtained as the volumetric averages of the microscopic properties of the individual constituents weighted by the displacement and polarization...
-
Ferroelectric LTCC tape for piezoelectric applications
PublikacjaOpisano opracowanie surowej taśmy LTCC do zastosowań piezoelektrycznych. Wybór bazuje na modyfikowanej lantanem kompozycji cyrkoniano-tytanioołowiu (PLZT). Opisano proces produkcji taśmy, wykonanie próbek ceramicznych z użyciem tej taśmy, zastosowane metody pomiarowe oraz dielektryczne i piezoelektryczne parametry wyprodukowanych próbek.
-
FEA analysis of the multicell piezoelectric motor
PublikacjaThe presented paper concerns a design, modeling and chosen tests of the prototype multicell piezoelectric motor (MPM). The principle of operation based on three independent traveling wave actuators is presented. The main materials and technologies used in the fabrication process are described. The structure of the motor is modeled using static and modal FEM analysis. The process of traveling wave generation in the MPM structure...
-
Mutual coupling of elliptical microstrip resonators
PublikacjaW 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.
-
New concept and analysis of the multicell piezoelectric motor
PublikacjaThis work presents the design, modeling and tests of the prototype multicell piezoelectric motor (MPM). A new concept of the electromechanical structure of the considered prototype is based on three rotating-mode actuators. The electromechanical structure of each actuator has been considered as an independent one - referred to as a ”single cell” (single actuator). Combined three resonant actuators generate three traveling waves...
-
Macromodels in the frequency domain analysis of microwave resonators.
PublikacjaW artykule zaprezentowana jest technika włączania makromodeli do metod siatkowych sformułowanych w dziedzinie częstotliwości.W odróżnieniu do poprzednich, nowy schemat nie wprowadza zależności częstotliwościowej do macierzy systemowej i dzięki temu może być użyta w analizie rezonatorów. Testy numeryczne pokazują wzrost dokładności obliczeń w szerokim zakresie częstotliwości, przy czym właściwości zbieżności iteracyjnego algorytmu...
-
Macromodels for efficient FEM simulations of waveguides and resonators
PublikacjaThis paper introduces a novel technique for enhancing the efficiency of the finite element method (FEM) by incorporating special modules, called macromodels, into the standard eigenvalue formulation. The number of unknowns in the separated macromodel subdomain can be significantly reduced by orthogonal projection, using the efficient nodal order reduction algorithm. The idea of macromodels implementation is demonstrated on a simple...
-
Wideband crossover structure with double ring resonators
PublikacjaThe structure of a four-port microstrip crossover is presented. The device is composed of two ring resonators, one circular and one built from meander lines, connected by four straight lines. The equivalent circuit model of the crossover is derived. The structure is designed on thin and flexible substrate to allow it to bend. The possibility of applying the device on curved surfaces is tested experimentally.
-
A Highly Compact Split Ring Resonator Based Rectangular Dielectric Resonator Antenna with Multiband Characterization
PublikacjaThis work encompasses a novel highly compact Split Ring Resonator (SRR) based quad-band Dielectric Resonator Antenna (DRA) for 4G and 5G applications. The proposed antenna comprises of an extended rectangular feedline and a rectangular DR in combination with two SRRs. The DRA uses the extended rectangular microstrip feedline for providing better impedance matching and enhanced performance. Remarkably, the introduction of SRRs on...
-
Chosen Analysis Results Of The Prototype Multicell Piezoelectric Motor
PublikacjaThis paper presents the design, modeling and tests of the prototype multicell piezoelectric motor (MPM). A new concept of the electromechanical structure of the considered prototype is based on three rotating-mode actuators. The electromechanical structure of each actuator has been considered as an independent one - referred to as a “single cell” (single actuator). Combined three resonant actuators generate three traveling waves...
-
LTCC compatible PLZT thick-films for piezoelectric devices.
PublikacjaOpisano proces produkcji grubych warstw PLZT oraz pomiary ich dielektrycznych i piezoelektrycznych parametrów. Temperatura obróbki termicznej (850 stopni C) czyni te warstwy kompatybilnymi z technologią LTCC.
-
Electroelastic biaxial compression of nanoplates considering piezoelectric effects
PublikacjaIn the present theoretical work, it is assumed that a piezoelectric nanoplate is connected to the voltage meter which voltages have resulted from deformation of the plate due to in-plane compressive forces whether they are critical buckling loads or arbitrary forces. In order to derive governing equations, a simplified four-variable shear deformation plate theory has been employed using Hamilton’s principle and Von-Kármán...
-
The SPM Scanner Head Based on Piezoelectric Unimorph Disc
Publikacja -
Effective anti-plane properties of piezoelectric fibrous composites
Publikacja -
Hybrid piezoelectric motor based on electroactive lubrication principle
PublikacjaA novel conception of hybrid piezoelectric motor is presented in this paper. Proposed conception required synchronised work of quasi-static and resonant piezoelectric actuators that results in a rotary movement. The motor's working principle is explained and the main characteristics are described. Studied topology is compared to the existing piezoelectric motors with regards to its field of applications. The assembling process...
-
Acoustic heating produced in resonators filled by a newtonian fluid
PublikacjaAcoustic heating in resonators is studied. The governing equation of acoustic heating is derived by means of the special linear combination of conservation equations in differential form, allowing the reduction of all acoustic terms in the linear part of the final equation, but preserving terms belonging to the thermal mode responsible for heating. This equation is instantaneous and includes nonlinear acoustic terms that form a...
-
Fast synthesis of coupled-resonator filters.
PublikacjaZaproponowana została nowa, szybko zbieżna technika syntezy macierzy sprzężneń filtrów wykorzystujących rezonatory sprzężone. Metoda jest sformułowana jako nieliniowy problem najmniejszych kwadratów, optarty o zera i bieguny zwarciowej impedancji wejsciowej i wyjściowej oraz wartości własnych macierzy sprzężeń i jej podmacierzy.
-
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...
-
Synthesis of coupled lossy resonator filters.
PublikacjaA technique for fast synthesis of coupling matrix low-pass prototypes of generalized. Chebyshev bandpass filters with lossy resonators is presented in this letter. The coupling matrix is found by solving a nonlinear least squares problem based on zeros and poles of filter's transfer functions.
-
Yadian Yu Shengguang/Piezoelectrics and Acoustooptics
Czasopisma -
Dielectric Spectroscopy Studies and Modelling of Piezoelectric Properties of Multiferroic Ceramics
PublikacjaCompounds and solid solutions of bismuth ferrite (BiFeO3)—barium titanate (BaTiO3) system are of great scientific and engineering interest as multiferroic and potential high-temperature lead-free piezoelectric materials. In the present paper, the results of research on the synthesis and characterisation of 0.67Bi1.02FeO3–0.33BaTiO3 (67BFBT) ceramics in terms of crystal structure and dielectric and piezoelectric properties are reported....
-
Design and modeling of the piezoelectric motor based on three resonance actuators
PublikacjaThis paper describes a piezoelectric motor which combines advantages from two existing piezoelectric motors topologies. The research work presents the design, simulations and measurements of the piezoelectric motor with three rotation-mode actuators. The aim of the project was to obtain the high speed piezoelectric motor. Other advantages of this conception are blocking torque, short response times, the ability to work in a hostile...
-
Using FreeFEM open software for modelling the vibrations of piezoelectric devices
PublikacjaModelling vibrations of piezoelectric transducers has been a topic discussed in the literature for many decades. The first models - so-called one-dimensional - describe the vibrations only near operating frequency and near its harmonics. Attempts to introduce two-dimensional models were related to the possibility of one transducer working at several frequencies, including both thickness vibrations and those resulting from the transducer...
-
Comparative review of piezoelectric biomaterials approach for bone tissue engineering
PublikacjaBone as a minerals’ reservoir and rigid tissue of the body generating red and white blood cells supports various organs. Although the self-regeneration property of bone, it cannot regenerate spontaneously in severe damages and still remains as a challenging issue. Tissue engineering offers several techniques for regenerating damaged bones, where various biomaterials are examined to fabricate scaffolds for bone repair. Piezoelectric...
-
Provisional model technique in the FDTD analysis of high-q resonators.
PublikacjaW artykule zaproponowano nową metodą wyznaczania wartości współczynnika dobroci oraz częstotliwości rezonansowych rezonatorów dużej dobroci na podstawie odpowiedzi układów w dziedzinie czasu. Przebiegi czasowe, będące rezultatem symulacji pełnofalowej układów, modelowane są dwukrotnie. Pierwszy model, tzw. model prowizoryczny, wykorzystywany jest do przedłużenia oryginalnego ciągu czasowego w celu zapobieżenia zniekształceniu wspomnianego...
-
Fast numerical analysis of dielectric resonators with perturbed rotational symmetry
PublikacjaW artykule zaprezentowano metody szybkiej analizy rezonatorow o symetrii zblizonej do osiowej metodą różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości. Dzięki użyciu techniki rozwinęć funkcyjnych w jednorodnych obszarach uzyskano redukcję rozmiaru i znaczne przyspieszenie zbieżności problemu własnego, reprezentującegowspomniane układy. Dzięki elastycznemu sposobowi łączenia dziedzin z i bez rozwinięć funkcyjnych możliwe było zaadaptowanie...
-
Characterization of wave structures containing sets of bow-tie resonators
PublikacjaArtykuł opisuje metodę analizy rozpraszania fali elektromagnetycznej układzie rezonatorów motylkowych w strukturach otwartych i zamkniętych. W artykule zaprezentowano przykłady aplikacji układów mikrofalowych zawierające opisywane elementy.
-
Finite-difference analysis of a loaded hemispherical resonator
PublikacjaPrzedstawiono analizę osiowo symetrycznej struktury otwartego rezonatora he-misferycznego zawierającego warstwowe ośrodki dielektryczne. W analizie wy-korzystano metodę różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości (FDFD). Wcelu osiągnięcia wysokiej dokładności obliczeń zastosowano zaawansowane me-tody modelowania warunków brzegowych i granicznych.
-
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...
-
Microwave Ring Resonator Based Pressure Sensor
PublikacjaThis paper demonstrates a microwave pressure sensor, which is based on microstrip line-fed ring resonators. The first ring resonator is loaded with the concentric cylindrical shafts, while the same number of the hollow shanks as the shafts are mounted on the second ring resonator. The arrangement of the cylindrical shaft and hollow shank allows for mechanical movement between two substrates while maintaining electrical contact....
-
Bandpass Filter Design Using Multimode Resonator
Publikacja -
Analysis of circular cavity with tunable combline resonator
PublikacjaArtykuł prezentuje analizę rozpraszania fali elektromagnetycznej na obiekcie cylindrycznym umieszczonym we wnęce rezonansowej. Metodą analizy jest metoda dopasowania rodzajów.
-
ZnO nanorods as a piezoelectric energy harvester from light induced flexions
Publikacja -
Analytical Modelling of the Multicell Piezoelectric Motor Based on Three Resonance Actuators
PublikacjaThis paper presents analytical model of the multicell piezoelectric motor. The results, obtained in the field of piezoelectric motors, have pointed out that these motors have potentially high possibilities in the future of special applications. The studied multicell piezoelectric motor have a stator using three rotating mode actuators. A theoretical analysis of operating principle of the rotating mode motor has been described....
-
Piezoelectric Transducer for Mechanical Assessment of Soft Tissues. Concept, Implementation and Analysis
PublikacjaThe main goal of this work was following: preparation of a new concept, implementation and analysis of the piezoelectric resonant sensor/actuator for measuring the aging process of human skin. The research work has been carried out in the framework of cooperation between the INP-ENSEEIHT-LAPLACE, Toulouse, France, and at the Gdansk University of Technology, Faculty of Electrical and Control Engineering, Research Group of...
-
Development of beltless respiration and heartbeat sensor based on flexible piezoelectric film
PublikacjaThe main goal of this work is to report initial development on a respiration and heartbeat measurement sensor that can be used in continuous monitoring conditions at a minimal impact on the patient. General description of the sensor, consisting of a PVDF film and the bonding layer, is given. Open-circuit voltage generated by the sensor is estimated by analytical and numerical calculations. Analog and digital interface used to extract...
-
Design and Experiments of a Piezoelectric Motor Using Three Rotating Mode Actuators
PublikacjaThis paper represents a numerical and experimental investigation of the multicell piezoelectric motor. The proposed design consists of three individual cells that are integrated into the stator, double rotor, and a preload system combined into a symmetrical structure of the motor. Each of the cells is characterized by a traveling wave and rotating mode motor. A finite element numerical analysis is carried out to obtain optimal...
-
Efficient model order reduction for FEM analysis of waveguide structures and resonators
PublikacjaAn efficient model order reduction method for three-dimensional Finite Element Method (FEM) analysis of waveguide structures is proposed. The method is based on the Efficient Modal Order Reduction (ENOR) algorithm for creating macro-elements in cascaded subdomains. The resulting macro-elements are represented by very compact submatrices, leading to significant reduction of the overall number of unknowns. The efficiency of the model...
-
Analysis of nonlinear eigenvalue problems for guides and resonators in microwave and terahertz technology
PublikacjaThis dissertation presents developed numerical tools for investigating waveguides and resonators' properties for microwave and terahertz technology. The electromagnetics analysis requires solving complex eigenvalue problems, representing various parameters such as resonant frequency or propagation coefficient. Solving equations with eigenvalue boils down to finding the roots of the determinant of the matrix. At the beginning, one...
-
Rectangular Waveguide Filters Based on Deformed Dual-Mode Cavity Resonators
PublikacjaIn this paper, a novel design for rectangular waveguide filters with deformed dual-mode (DM) cavity resonators is demonstrated. The new resonant cavity shape is a result of applying shape deformation to the basic rectangular cavity to enable its dual-mode operation. Internal coupling between the two orthogonal cavity modes is realized by geometry deformation, eliminating the need for additional coupling elements. The designs are...
-
The Design of Cavity Resonators and Microwave Filters Applying Shape Deformation Techniques
PublikacjaThis article introduces shape deformation as a new approach to the computer-aided design (CAD) of high-frequency components. We show that geometry deformation opens up new design possibilities and offers additional degrees of freedom in the 3-D modeling of microwave structures. Such design flexibility is highly desirable if the full potential of additive manufacturing (AM) is to be exploited in the fabrication of RF and microwave...
-
Application of hybrid approach to the analysis of resonators loaded with axially symmetrical posts
PublikacjaW artykule opisano hybrydową metodę analizy rozpraszania fali elektromagnetycznej na obiektach osiowo-symetrycznych umieszczonych we wnęce rezonansowej. Metoda jest kombinacją techniki dopasowania rodzajów i metody różnic skończonych w dziedzinie częstotliwości.
-
Quadratic programming approach to coupled resonator filter cad
PublikacjaArtykuł prezentuje technikę komputerowego wspomagania procesu projektowania filtrów zbliżeniowych. Polega ona na sformułowaniu macierzy sprzężeń jako problemu programowania kwadratowego (QP). Dzięki zdefiniowaniu procedury optymalizacyjnej jako problemu QP, przy założeniu liniowej zależności współczynników sprzężeń od wymiarów geometrycznych struktury, uzyskano znaczącą redukcję liczby pełnofalowych symulacji prowadzących do uzyskania...
-
Uzyskiwanie energii za pomocą materiałów piezoelektrycznych = Power harvesting with piezoelectric materials
PublikacjaW artykule przedstawiono metody uzyskiwania energii za pomocą materiałów piezoelektrycznych. Piezoelektryki są materiałami, które mogą przetwarzać energię pochodzącą z drgań otocznia na energię elektryczną, która jest magazynowana i użyta do zasilania urządzeń. W ostatnim czasie wzrosło zapotrzebowanie na urządzenia w skali mikro, dlatego też wygenerowanie energii pochodzącej z piezoelektryków może okazać się alternatywą dla tradycyjnych...
-
Identification of the mechanical properties of the skin by electromechanical impedance analysis of resonant piezoelectric actuator
PublikacjaThis paper is devoted to the analysis and verification of developed piezoelectric sensor/actuator for measuring the mechanical properties of soft tissues, especially human skin. The key element of the measurement structure is an electromechanical system that uses both the reverse piezoelectric effect (vibration generation – stimulation of the tissues in the appropriate frequency range) and direct piezoelectric effect (system response...
-
A new prototype of piezoelectric bending resonant transducer for analysis of soft tissues properties
PublikacjaThis paper is devoted to a new piezoelectric bending resonant transducer prototype dedicated to the characterization of the mechanical properties of soft tissue. A general description of the actuator’s structure is presented including the basic principles of the measurement. The chosen geometry of the prototype is discussed and compared with the existing version. Constitutive equations are presented for the active and passive layer...
-
Design Evolution of the Ultrasonic Piezoelectric Motor Using Three Rotating Mode Actuators
PublikacjaThe development process and experimental investigation of the multicell piezoelectric motor is presented in this paper. The proposed design consists of three individual cells integrated into the stator, double rotor, and a preload system. Those elements are combined into a symmetrical structure of the motor. The two new prototypes have been designed, simulated and tested. Finite element numerical analysis is carried out to obtain...
-
A review of recent advances in the single- and multi-degree-of-freedom ultrasonic piezoelectric motors
PublikacjaIn this paper a comprehensive review of recent studies on the ultrasonic piezoelectric motors is presented. The analytical, numerical and experimental analysis. In further sections, classification methods of piezoelectric motors, survey criteria and three main groups of ultrasonic piezoelectric motors with examples have been presented and described. Finally, the conclusions and future research perspectives have been proposed.
-
Ultralow lasing thresholds of VCSEL-type resonators with periodically structured quantum wells
Publikacja