Doktoraty Wydziału IET

mgr inż. Ilona Piekarz

Promotor: Dr hab. inż. Sławomir Gruszczyński, prof. n.

Dyscyplina: Elektronika

Tematyka rozprawy obejmuje analizę oraz projektowanie układów mikrofalowych o pobudzeniu różnicowym, projektowanych z wykorzystaniem sekcji o liniach sprzężonych w szczególności sprzęgaczy różnicowych, układów symetryzatorów oraz sensorów umożliwiających charakteryzację materiałów dielektrycznych w szerokim zakresie częstotliwości. Obserwowany w ostatnich latach szybki rozwój technologii projektowania układów scalonych pracujących w zakresie wysokich częstotliwości wymaga opracowania pasywnych układów mikrofalowych o różnicowych wyjściach oraz wejściach. Obecnie układy wzmacniaczy, mieszaczy oraz inne układy aktywne są projektowane jako struktury o różnicowych wejściach/wyjściach ze względu na skuteczną eliminację zakłóceń wspólnych. W związku z powyższym istotne jest projektowanie układów symetryzatorów o dobrych parametrach, które umożliwią łączenie wyżej wymienionych układów z pasywnymi komponentami, jak również zaproponowanie nowych elementów łączących tj. m.in. sprzęgaczy kierunkowych oraz filtrów, aby unikać wielokrotnej symetryzacji bądź desymetryzacji sygnału. Podążając za ostatnim trendem wykorzystywania układów różnicowych, Autorka rozprawy:

– Zaprezentowała nowe metody projektowania układów symetryzatorów Marchand’a charakteryzujących się poprawionymi charakterystykami częstotliwościowymi oraz zmniejszonymi wymiarami.

– Zaproponowała oraz przeanalizowała różne rodzaje sprzęgaczy różnicowych takich jak sprzęgacze gałęziowe oraz pierścieniowe, czy szerokopasmowe sprzęgacze o liniach sprzężonych zaprojektowane w jednorodnej oraz niejednorodnej strukturze dielektrycznej.

– Zbadała możliwość wykorzystania pobudzenia różnicowego w układach sensorowych, jak również zaproponowała klasę sensorów o liniach sprzężonych pobudzanych różnicowo umożliwiających charakteryzację próbek dielektrycznych o niewielkich rozmiarach w szerokim zakresie częstotliwości.

– Opracowała niskokosztowy mikrofalowy system pomiarowy wykorzystujący wektorowy pomiar sygnału w celu monitorowania własności cieczy.

Wszystkie wymienione wyżej aspekty zostały wyczerpująco zbadane, jak również˙ szeroko opisane przez Autorkę rozprawy we współautorskich artykułach naukowych oraz komunikatach konferencyjnych, które zostały załączone w rozprawie doktorskiej.

Recenzje rozprawy

• prof. dr hab. inż. Andrzej Kucharski
  
• dr hab. inż. Mateusz Śmietana, prof. n.
  

Ważniejsze publikacje doktoranta:

• I. Piekarz, J. Sorocki, S. Gruszczynski, K. Wincza, „Input match and output balance improvement of Marchand balun with connecting line,” IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 24, no. 10, pp. 683–685, Oct. 2014.
• I. Piekarz, J. Sorocki, I. Slomian, K. Staszek, K. Wincza and S. Gruszczynski, „Marchand balun with connecting segment designed with the use of multi-technique compensation,” in Proc. Mediterranean Microwave Symposium (MMS2014), Marrakech, Marocco, 2014, pp. 1–4.
• I. Piekarz, J. Sorocki, K. Wincza, S. Gruszczynski, „Compact single-layer microstrip Marchand type balun,” in Proc. 16th Annual Wireless and Microwave Technology Conference (WAMICON) 2015, Cocoa Beach, FL, 2015, pp. 1–4.
• I. Piekarz, J. Sorocki, K. Wincza, S. Gruszczynski, „Miniaturized compensated quasi-lumped wideband marchand balun,” in Proc. 21st International Conference on Microwave, Radar and Wireless Communications (MIKON) 2016, Krakow, Poland, 2016, pp. 1–3.
• I. Piekarz, J. Sorocki, K. Wincza and S. Gruszczynski, „Rat-race directional couplers operating in differential mode,” in Proc. Radio and Wireless Symposium (RWS) 2017, Phoenix, AZ, 2017, pp. 184–18.
• J. Sorocki, I. Piekarz, K. Staszek, P. Kaminski, K. Wincza, and S. Gruszczynski, „Differential-mode branch-line directional couplers,” International Journal of Information and Electronics Engineering, vol. 6, no. 4, pp. 226–229, Jul.2016.
• I. Piekarz, J. Sorocki, K. Janisz, K. Wincza, S. Gruszczynski, „Wideband three-section symmetrical coupled-line directional coupler operating in differential mode,” accepted for publication in IEEE Microwave and Wireless Components Letters.
• I. Piekarz, J. Sorocki, K. Wincza, and S. Gruszczynski, „Coupled-line sensor with Marchand balun as RF system for dielectric sample detection,” IEEE Sensors Journal, vol. 16, no. 1, pp. 88–96, Jan. 2016.
• I. Piekarz, J. Sorocki, K. Wincza, S. Gruszczynski, „Effective permittivity measurement with the use of coupled-line section sensor,” in Proc. Radio and Wireless Symposium (RWS) 2016, Austin, TX, 2016, pp. 165–168.
• I. Piekarz, J. Sorocki, K. Wincza, S. Gruszczynski, „Coupled-line sensor setup for liquids and solids permittivity measurement developed with the use of 3D printing technology,” 22st International Conference on Microwave, Radar and Wireless Communications (MIKON) 2018, Poznan, Poland.
• I. Piekarz, K. Janisz, J. Sorocki, K. Wincza, S. Gruszczynski, „Low-cost planar coupled-line sensor for permittivity measurement of low-loss dielectric materials in a wide frequency range,” in Proc. 18th Conference on Microwave Techniques (COMITE) 2017, Brno, Czech Republic, 2017, pp. 1–5.
• I. Piekarz, J. Sorocki, K. Wincza, S. Gruszczynski, „Simplified three-strip coupled-line section as microwave sensor for dielectric materials measurement,” in Proc. 9th International Kharkiv Symposium on Physics and Engineering of Microwaves, Millimeter and Submillimeter Waves (MSMW) 2016, Kharkiv, Ukraine, 2016, pp. 1–3.
• I. Piekarz, J. Sorocki, K. Wincza, S. Gruszczynski, „Multi-coupled-line microwave sensors for dielectric sample permittivity change detection,” in Proc. International Conference on Electrical, Electronics and System Engineering (ICEESE) 2017, Kanazawa, Japan, 2017, pp. 1–5.
• I. Piekarz, J. Sorocki, K. Wincza, S. Gruszczynski, „Two-port measurement system with coupled-line sensor for detection of material permittivity change,” in Proc. 18th Conference on Microwave Techniques (COMITE) 2017, Brno, Czech Republic, 2017, pp. 1–4.
• J. Sorocki, I. Piekarz, K. Wincza, S. Gruszczynski, „Differentialy excited coupled-line sensor for small dielectric samples detection,” in Proc. 9th International Kharkiv Symposium on Physics and Engineering of Microwaves, Millimeter and Submillimeter Waves MSMW’2016, Kharkiv, Ukraine, 2016, pp. 1–3.
• I. Piekarz, J. Sorocki, K. Wincza, S. Gruszczynski, „Calibration method of microwave measurement system for dielectric samples detection,” in Proc. 9th International Kharkiv Symposium on Physics and Engineering of Microwaves, Millimeter and Submillimeter Waves MSMW’2016, Kharkiv, Ukraine, 2016, pp. 1–3.
• K. Staszek, I. Piekarz, J. Sorocki, S. Koryciak, K. Wincza and S. Gruszczynski „Low-cost microwave vector system for liquid properties monitoring,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 65, no. 2 pp. 1665–1674, Feb. 2018.
• I. Piekarz, J. Sorocki, K. Wincza, S. Gruszczynski, „Microwave sensors for dielectric samples measurement based on coupled-line section,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 65, no. 5 pp. 1615–1631, May 2017.

Doktorantka jest współautorem 20 artykułów naukowych opublikowanych w czasopismach z listy filadelfijskiej oraz 38 komunikatów prezentowanych na międzynarodowych konferencjach naukowych, a także była kierownikiem grantów badawczych przyznanych w konkursach organizowanym przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Narodowe Centrum Nauki - „Diamentowy Grant” oraz Etiuda 4. Ponadto, uczestniczyła także w 8 projektach badawczych finansowanych z programów Narodowego Centrum Nauki oraz Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Doktorantka otrzymała również stypendium Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego za wybitne osiągnięcia na rok akademicki 2015/2016.