Kozachuk M. Transmiter of picosecond pulses

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0824U000295

Applicant for

Specialization

  • 172 - Електронні комунікації та радіотехніка

Specialized Academic Board

ДФ 26.002.103; ID 4307

National Technscal University of Ukraine "Kiev Polytechnic Institute".

Essay

The dissertation is devoted to solve the urgent scientific and technical problem of design a transmitting module of picosecond pulses for a radar for detecting weapons hidden on human body. The main focus is on the key components such as transmitter module and ultra-wideband antenna. A powerful generator should form opposite-polarity pulses with duration about hundred picoseconds repetition rate up to 15 MHz, and an amplitude up to 10 V. An ultra-wideband antenna should can emit these pulses. The research was carried out under the NATO grant G4992 "Long-range Stand-off Microwave Radar for Personnel Protection" under the NATO "Science for Peace and Security" (SPS) program. The method and design solutions for generating ultrashort Gauss pulses of opposite polarity, which are repeated at a given frequency, are proposed. A new ultra-wideband planar slot antenna is proposed. It differs from the known planar slot antennas (classical, antipodal, and balanced antipodal Vivaldi antennas) by its original topology and double-sided metallization. The simulation and experimental study of such antenna is carried out. It is shown that due to the presence of mirror symmetry planes in the E- and H-planes, the proposed antenna has the lowest cross-polarization level among planar slot antennas. This antenna can radiate signals in the frequency band of 0.5-6.5 GHz, with a VSWR of less than 2. Due to the combination of proposed structural and electrodynamic solutions, the proposed modified slot antenna can become an alternative to Vivaldi antennas in special applications.

Research papers

1. М. А. Козачук та В. І. Найденко, "Передавальний модуль радара прихованої зброї на тілі рухомої людини," Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування, вип. 92, с. 12-22, 2023. doi: 10.20535/RADAP.2023.92.12-22.

2. M. A. Kozachuk, V. I. Naidenko and F. F. Dubrovka, "Ultrawideband planar double-sided metallized tapered slot antenna with modified topology," Radioelectronics and Communications Systems, vol. 65, no. 10, pp. 543–550, 2022. doi: 10.3103/S0735272722120068.

3. S. Litvintsev, A. Zakharov, S. Rozenko and M. Kozachuk, "Dual-mode tunable loop resonator with stub," Radioelectronics and Communications Systems, vol. 65, no. 9, pp. 475–484, 2022. doi: 10.3103/S0735272722110048.

4. V. Naydenko, D. Dovhal, M. Kozachuk, N. Nikolova and D. Shumakov, "Radiating Element Based on the Two-Wire Line with Horns," International Journal of Engineering Science Invention (IJESI), vol. 8, no. 2, pp. 63–69, 2019.

5. V. Naydenko and M. Kozachuk, "Vivaldi Coplanar-Antipodal Antennas," in 2020 IEEE 12th International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT), Kharkiv, Ukraine, September 21 – 25, 2020, pp. 121-125. doi: 10.1109/UkrMW49653.2020.9252807.

6. S. Litvintsev, S. Rozenko and M. Kozachuk, "Microstrip Second-Order Bandpass Filters With Increased Selectivity on High Dielectric Constant Substrates," in IEEE Proceedings of 16th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET), Lviv-Slavske, Ukraine, February 22-26, 2022, pp. 310-313. doi: 10.1109/TCSET55632.2022.9767057.

7. S. Litvintsev, S. Rozenko and M. Kozachuk, "Two Types of Stepped-Impedance Resonators in Stripline Bandpass Filters," in IEEE Proceedings of 16th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET), Lviv-Slavske, Ukraine, February 22-26, 2022, pp. 306-309. doi: 10.1109/TCSET55632.2022.9766914.

8. М. А. Козачук та В. І. Найденко, "Моделювання трансмітера на основі Step recovery diode для портативного мікрохвильового радару для захисту персоналу," в матеріали міжнародної науково-технічної конференції «Радіотехнічні поля, сигнали, апарати та системи», Київ, Україна, 19 – 25 березня 2018, с. 216-218.

9. М. А. Козачук, "Розширення людських можливостей за допомогою uwb технологій та пікосекундних імпульсів," в матеріали міжнародної науково-практичної конференції «Філософія і науково-технічна творчість у хронотопі технічного університету», Київ, Україна, 2020, с. 172-175.

10. М. А. Козачук та В. І. Найденко, "Експериментальне дослідження трансмітера на основі step recovery diode для портативного мікрохвильового радару," в тези всеукраїнської науково-технічної конференції «Радіоелектроніка в ХХІ столітті», Київ, 14 – 16 травня 2019.

11. В. І. Найденко, М. А. Козачук та Л. О. Роман, "Широкосмуговий балун для підключення симетричної антени до коаксіального кабелю," в матеріали всеукраїнської науково-технічної конференції «Радіоелектроніка в ХХІ столітті», Київ, 2021.

12. Д. І. Довгаль, М. А. Козачук та В. І. Найденко, "Випромінюючий елемент на основі дводротової лінії," в матеріали студентського наукового семінару «Наукові розробки РТФ-2018», Київ, 3 – 5 грудня 2018, с. 46-48.

Files

Similar theses