Search

Up to date, several designs of planar electroporation (EP) electrodes have been reported. We propose a novel planar general array-type electrode design, which can be optimized for a desired area of exposure, electric field magnitude and high field homogeneity (uniformity). Unlike other designs that mostly use interdigitated electrodes with alternating potentials, in this design the same polarity electric potentials are used on all elements of the electrode array, with a circular ground electrode surrounding the electrode array. Thereby, an exposure area can be increased and the electric field depth is increased, as well. We describe the procedures used for the design optimization, applicable in general to this type of arrays. Following the initial theoretical assessment, we use full-wave numerical simulations for the design optimization. The electric field measurements on printed circuit board prototypes are included to validate the numerical calculations. Two designs (type A/type B) are presented. Field homogeneity with less than 10% variation in the majority of points of interest is observed, for the designed area of exposure sufficient to place a standard Petri dish bottom (35 mm diameter), and field levels comparable with those obtained in cuvettes. We perform EP experiments in order to confirm the expected EP efficiency. Results confirm high EP efficiency as well as possible easy adaptation of this electrode type for various design specifications. The proposed electrode design is low-cost, scalable, it allows flexible adjustment of the exposure area by adding additional array elements, and both in vivo and in vitro utilization is envisioned with somewhat different applicator mountings.

Дисертација се бави унапређењем телекомуникационих система и у њој су предложена решења која се могу искористити у садашњим и будућим телекомуникационим системима. Након кратког увода у основне класе рада појачавача на микроталасним фреквенцијама, представљена су три појачавача снаге. Сва три појачавача су намењена модерним телекомуникационим системима. Ближе речено, сва три појачавача су конципирана и направљена да раде у више фреквенцијских опсега. У дизајнирању појачавача, акценат је био стављен на ефикасност појачавача. Стога су прва два појачавача дизајнирана и реализована да раде у класи АБ. Код првог, реконфигурабилног, појачавача једна од две могуће радне фреквенције бира се помоћу укључења/искључења PIN диоде у улазном колу за прилагођење. Други, подесиви (тјунабилни), појачавач је дизајниран и реализован тако да може континуално да мења фреквенцију рада, између две удаљене фреквенције, адекватном поларизацијом варикап диоде смештене у улазно коло за прилагођење. Трећи појачавач је дизајниран и реализован да ради у класи Ј. У вези с њим је најпре представљена теорија која се до сада није могла наћи у литератури. Та теорија представља допуну постојеће теорије везане за појачаваче у класи Ј. У оквиру новоразвијене теорије предложен је начин дизајнирања појачавача, где се на почетку одређују параметри појачавача за унапред задату ефикасност. Пратећи предложену теорију, дизајниран је и реализован појачавач у класи Ј. Резултати добијени симулацијом и мерени резултати су се одлично поклопили, што је верификовало ваљаност предложене теорије. На крају су дати резултати симулација нелинераности пројектованог појачавача у случају да му се на улаз доведу неки од сигнала који се користе у модерним телекомуникационим системима..., This dissertation addresses the improvement of telecommunication systems. The proposed solutions can be implemented in both present and future telecommunication systems. After a brief introduction regarding the classes of amplifiers operating at microwave frequencies, three power amplifiers are presented. All three amplifiers are designed for modern telecommunication systems. More precisely, they are able to operate in several frequency bands. In the process of the amplifier design, the focus was set on the amplifier efficiency. Hence, the first two amplifiers are designed and fabricated to operate in class AB. In the first, reconfigurable amplifier, one of two possible operating frequencies can be chosen by switching on or off a PIN diode in the input matching network. The second, tunable, amplifier is designed and fabricated in such a way that the operating frequency can be continuously changed, between the lower and upper frequency boundaries. This is achieved by controlling the bias of the varicap diode, positioned in the input matching network. The third amplifier is designed and fabricated to operate in class J. Firstly, a novel theory describing the operation and design procedure of a class-J power amplifier is presented as an extension of the existing theory given in the literature. In the process, novel simple formulas are derived which govern the amplifier efficiency. An amplifier in class J is designed and fabricated following the proposed theory. Results obtained by numerical simulations and measurements on fabricated prototypes are in excellent agreement, thus verifying the proposed theory. Finally, simulation results are presented that characterize the amplifier performance when it is excited by some of the wideband signals used in modern telecommunication systems. The obtained results, which give insight in the linearity of the designed amplifier, are comparable with other results published in the literature, thus they additionally validate the applic