Analiza elektromagnetyczna środowisk propagacyjnych oraz układów antenowych dedykowanych dla systemów komunikacji bezprzewodowej o zwiększonym poziomie bezpieczeństwa
Kierownik projektu: Mateusz Rzymowski
Realizatorzy:
- Luiza Leszkowska
- Mateusz Burtowy
- Rafał Szymczuk
- Marcin Borawski
- Damian Duraj
- Mateusz Czeleń
- Kamil Trzebiatowski
Politechnika Gdańska
Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki
Gdańsk
Data otwarcia: 2017-12-15
Streszczenie projektu
Zespół CD WiComm będący częścią Katedry Inżynierii Mikrofalowej i Antenowej, Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej, zajmuje się tematyką inżynierii bezprzewodowej, ze szczególnym naciskiem na projektowanie i realizację systemów bezprzewodowych, w tym zaawansowanych układów mikrofalowych. Zespół czynnie partycypuje w badawczych projektach międzynarodowych, gdzie opracowywane są innowacyjne rozwiązania z zakresu wysokich częstotliwości. W obecnie prowadzonych projektach zespół skupia się na rozwiązaniach dot. testowania bezpieczeństwa systemów komunikacji bezprzewodowej, jak i rozwijaniu mechanizmów zwiększających bezpieczeństwo tych systemów.
W ramach grantu obliczeniowego zakłada się wykorzystanie zestawu narzędzi do symulacji zjawisk elektromagnetycznych w procesie projektowania systemów komunikacji bezprzewodowych o zwiększonym poziomie bezpieczeństwa. Zagadnienie to obejmuje dwa główne kierunki badań:
1) Projektowanie, symulacje i optymalizację układów antenowych ? kompleksowe tworzenie modeli układów antenowych, które pozwalają na sterowanie wiązką promieniowania elektromagnetycznego. Dotyczy to zarówno układów trójwymiarowych, jak i struktur planarnych. Tak skomponowane modele będą mogły być eksportowane i symulowane w modelu dowolnego środowiska propagacyjnego, a następnie zrealizowane i wykorzystane w rzeczywistych systemach komunikacyjnych.
2) Modelowanie i symulacje środowisk propagacyjnych ? tworzenie modeli różnych środowisk propagacyjnych, zarówno w układzie statycznym, jak i dynamicznym (obiekty stojące w miejscu lub poruszające się), dzięki czemu będzie możliwa wstępna weryfikacja projektowanych układów antenowych oraz stworzenie dokładnych modeli kanałów komunikacyjnych, a także wytycznych dotyczących optymalnego geometrycznego rozlokowania poszczególnych komponentów systemu komunikacyjnego.
Oprócz wykorzystania w projektach badawczo-rozwojowych, wyniki badań przeprowadzonych za pomocą środowiska Altair Hyperworks, będą wykorzystywane do tworzenia publikacji w renomowanych czasopismach z listy filadelfijskiej oraz artykułów prezentowanych na konferencjach naukowych, a także wsparcia w procesie dydaktycznym (konsultacje projektów/dyplomów studenckich) zw. z powyższymi zagadnieniami.
W ramach grantu obliczeniowego zakłada się wykorzystanie zestawu narzędzi do symulacji zjawisk elektromagnetycznych w procesie projektowania systemów komunikacji bezprzewodowych o zwiększonym poziomie bezpieczeństwa. Zagadnienie to obejmuje dwa główne kierunki badań:
1) Projektowanie, symulacje i optymalizację układów antenowych ? kompleksowe tworzenie modeli układów antenowych, które pozwalają na sterowanie wiązką promieniowania elektromagnetycznego. Dotyczy to zarówno układów trójwymiarowych, jak i struktur planarnych. Tak skomponowane modele będą mogły być eksportowane i symulowane w modelu dowolnego środowiska propagacyjnego, a następnie zrealizowane i wykorzystane w rzeczywistych systemach komunikacyjnych.
2) Modelowanie i symulacje środowisk propagacyjnych ? tworzenie modeli różnych środowisk propagacyjnych, zarówno w układzie statycznym, jak i dynamicznym (obiekty stojące w miejscu lub poruszające się), dzięki czemu będzie możliwa wstępna weryfikacja projektowanych układów antenowych oraz stworzenie dokładnych modeli kanałów komunikacyjnych, a także wytycznych dotyczących optymalnego geometrycznego rozlokowania poszczególnych komponentów systemu komunikacyjnego.
Oprócz wykorzystania w projektach badawczo-rozwojowych, wyniki badań przeprowadzonych za pomocą środowiska Altair Hyperworks, będą wykorzystywane do tworzenia publikacji w renomowanych czasopismach z listy filadelfijskiej oraz artykułów prezentowanych na konferencjach naukowych, a także wsparcia w procesie dydaktycznym (konsultacje projektów/dyplomów studenckich) zw. z powyższymi zagadnieniami.
Publikacje
- M. Rzymowski and L. Kulas, Influence of ESPAR antenna radiation patterns shape on PPCC-based DoA estimation accuracy, 2018 22nd International Microwave and Radar Conference (MIKON 22, (2018) pp. 69-72
- M. Groth, K. Nyka and L. Kulas, RSS-Based DoA Estimation Using ESPAR Antenna Radiation Patterns Spline Interpolation, 2018 International Conference on Indoor Positioning and Indoor Navigation (IPIN) 2018, (2018) pp. 1-5
- M. Burtowy, M. Rzymowski, L. Kulas, Low-Profile ESPAR Antenna for RSS-Based DoA Estimation in IoT Applications, IEEE Access 7, (2019) 17403-17411
- L. Leszkowska, D. Duraj, M. Rzymowski, K. Nyka and L. Kulas, Electronically REconfigurable Superstrate (ERES) Antenna, 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), Krakow, Poland 13, (2019) 1-4
- M. Rzymowski, K. Trzebiatowski, K. Nyka and L. Kulas, DoA estimation using reconfigurable antennas in millimeter-wave frequency 5G systems, 17th IEEE Int. NEWCAS Conference, Munich, Germany 17, (2019) 1-4
- Kamil Trzebiatowski, Anteny na fale milimetrowe dla systemów 5G, Politechnika Gdańska, praca dyplomowa magisterska -, (2019) -
- Mateusz Czeleń, Miniaturyzacja anteny ESPAR przy wykorzystaniu techniki druku 3D, Politechnika Gdańska, praca dyplomowa magisterska -, (2019) -
- Rafał Szymczuk, Planarna wielowarstwowa antena rekonfigurowalna do czytników UHF RFID, Politechnika Gdańska, praca dyplomowa magisterska -, (2019) -
- Rafał Baranowski, Miniaturowa antena rekonfigurowana, Politechnika Gdańska, projekt dyplomowy inżynierski -, (2019) -
- R. Szymczuk, L. Leszkowska, M. Rzymowski, K. Nyka and L. Kulas, UHF ERES Antenna for UHF RFID Applications, 23rd International Microwave and Radar Conference (MIKON), Warsaw, Poland 23, (2020) 334-337
- Leszkowska Luiza, Rzymowski Mateusz, Nyka Krzysztof, Kulas Łukasz, Simple Superstrate Antenna for Connectivity Improvement in Precision Farming Applications, 2020 IEEE International Symposium On Antennas And Propagation And North American Radio Science Meeting 2020, (2020) 2020
- M. Czelen, M. Rzymowski, K. Nyka and L. Kulas, Miniaturization of ESPAR Antenna Using Low-Cost 3D Printing Process, 14th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), Copenhagen, Denmark 14, (2020) 1-4
- M. Czelen, M. Rzymowski, K. Nyka and L. Kulas, Influence of dielectric overlay dimensions on performance of miniaturized ESPAR antenna, 2020 IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium (APSURSI), Monreal, Canada 2020, (2020) 2020
- M. Czelen, M. Rzymowski, K. Nyka and L. Kulas, Influence of dielectric overlay permittivity on size and performance of miniaturized ESPAR antenna, 23rd International Conference on Microwaves, Radar and Wireless Communications (MIKON), Warsaw, Poland 23, (2020) 1-4
- D. Duraj, M. Tarkowski, M. Rzymowski, L. Kulas and K. Nyka, RSS-Based DoA Estimation in 802.11p Frequency Band Using ESPAR Antenna and PPCC-MCP Method, 23rd International Microwave and Radar Conference (MIKON), Warsaw, Poland 23, (2020) 152-156