Laboratórium na podporu pokročilých prostriedkov na návrh a realizáciu moderných smart elektronických systémov

Basic informations

Thematic area: komisia č. 2 pre nové technológie, metódy a formy vo vzdelávaní

Project name (Slovak): Laboratórium na podporu pokročilých prostriedkov na návrh a realizáciu moderných smart elektronických systémov

Project name (English): Laboratory for support of the advanced tools for the design and realization of new smart electronic systems

Start of project: 2017

End of project: 2019

Condition of project: Ukončený

Project number: 062TUKE-4/2017

Project leader: prof. Ing. Pavol Galajda, PhD.

University: Technická univerzita v Košiciach

Department: Fakulta elektrotechniky a informatiky

Financial grant of MŠVVandŠ SR within KEGA

	Financial grant of MŠVVandŠ SR within KEGA	Capital expenditures in €
Pumped for the entire period of the project	50 878,00	0,00

List of project outcomes for the entire solution

Publishing activity

Category code	Specific output, name (ISBN, number of pages a i.)
ADM	Galajda, Pavol (33%); Slovák, Stanislav (1%); Sokol, Miroslav (33%); Pečovský, Martin (32%); Kmec, Martin (1%): Integrated M-Sequence Based Transceiver for UWB Sensor Networks. Brno : ISSN 1805-9600
AEC	Galajda, Pavol (23%); Švecová, Mária (10%); Drutarovský, Miloš (10%); Slovák, Stanislav (1%); Pečovský, Martin (23%); Sokol, Miroslav (23%); Kocur, Dušan (10%): Wireless UWB Sensor System for Robot Gripper Monitoring in Non-cooperative Environments. 2020 Cham : ISBN 978-3-030-14350-3 ISSN 2193-942X
AFC	Pečovský, Martin (33%); Galajda, Pavol (33%); Sokol, Miroslav (33%); Slovák, Stanislav (1%): Integrated active filter for m-sequence UWB radar. 2019 Danvers : ISBN 978-1-5386-9322-3
AFC	Sokol, Miroslav (33%); Galajda, Pavol (33%); Slovák, Stanislav (1%); Pečovský, Martin (33%): Design of 4-bit Flash ADC Cell for UWB Sensor Systems. 2019 Danvers : ISBN 978-1-5386-9322-3
AFC	Slovák, Stanislav (1%); Galajda, Pavol (33%); Sokol, Miroslav (33%); Pečovský, Martin (33%): Wideband receiver for UWB radars. 2019 Danvers : ISBN 978-1-5386-9322-3
AFC	Pečovský, Martin (33%); Sokol, Miroslav (33%); Slovák, Stanislav (1%); Galajda, Pavol (33%): Miniaturized UWB radar receiving antenna with integrated cherry-hooper amplifier. 2019 Ulm : ISBN 978-3-7369-9860-5
AFC	Pečovský, Martin (31%); Sokol, Miroslav (31%); Slovák, Stanislav (1%); Galajda, Pavol (31%); Drutarovský, Miloš (6%): Integrated Differential Amplifier for Ultra- Wideband Electrically Short Antennas. 2019 Danvers : ISBN 978-1-7281-1679-2
AFC	Sokol, Miroslav (33%); Galajda, Pavol (33%); Slovák, Stanislav (1%); Pečovský, Martin (33%): Differential Amplifier Based on Cherry-Hooper Topology for UWB M-sequence Radars. 2019 Danvers : ISBN 978-1-7281-1679-2
ADC	Galajda, Pavol (20%); Galajdová, Alena (20%); Slovák, Stanislav (14%); Pečovský, Martin (12%); Drutarovský, Miloš (10%); Sukop, Marek (20%); Samaneh, Ihab BA (4%): Robot vision ultra-wideband wireless sensor in non-cooperative industrial environments. Viedeň : ISSN 1729-8814
ADF	Pečovský, Martin (60%); Galajda, Pavol (13%); Slovák, Stanislav (13%); Sokol, Miroslav (13%); Kmec, Martin (1%): M-sequence ground-penetrating radar with novel front-end concept. Košice : ISSN 1338-3957
AED	Slovák, Stanislav (60%); Fecurková, Denisa (1%); Galajda, Pavol (13%); Pečovský, Martin (13%); Sokol, Miroslav (13%): Senzorová siet’ využívajúca moderné UWB technológie. 2018 Košice : ISBN 978-80-553-2713-6
AED	Slovák, Stanislav (60%); Galajda, Pavol (14%); Pečovský, Martin (13%); Sokol, Miroslav (13%): Integrovaný UWB radar. 2018 Košice : ISBN 978-80-553-2713-6
AED	Sokol, Miroslav (60%); Galajda, Pavol (14%); Slovák, Stanislav (13%); Pečovský, Martin (13%): Vstupné obvody a obvody spracovania signálov pre UWB radarový reflektometer. 2018 Košice : ISBN 978-80-553-2713-6
AED	Sokol, Miroslav (60%); Galajda, Pavol (14%); Slovák, Stanislav (13%); Pečovský, Martin (13%): Širokopásmové diferenčné zosilňovače na báze štruktúry Cherry-Hooper. 2018 Košice : ISBN 978-80-553-2713-6
AED	Pečovský, Martin (60%); Galajda, Pavol (14%); Slovák, Stanislav (13%); Sokol, Miroslav (13%): Meranie impedancie RF-IV metódou pomocou UWB radaru emitujúceho M-postupnosť. 2018 Košice : ISBN 978-80-553-2713-6
AFC	Slovák, Stanislav (60%); Galajda, Pavol (14%); Pečovský, Martin (13%); Sokol, Miroslav (13%): Integrated SoC UWB radar with built.in 15 bit M-sequence generator. 2018 Piscataway : ISBN 978-1-5386-2485-2
AED	Pečovský, Martin (52%); Repko, Miroslav (15%); Galajda, Pavol (11%); Slovák, Stanislav (11%); Sokol, Miroslav (11%): Prístrojový zosilňovač pre UWB aplikácie. 2018 Košice : ISBN 978-80-553-2713-6
AFC	Sokol, Miroslav (60%); Galajda, Pavol (14%); Pečovský, Martin (13%); Slovák, Stanislav (13%): Two-stages differential amplifier for UWB applications with modified Cherry-Hooper structure. 2018 Piscataway : ISBN 978-1-5386-2485-2
AFC	Pečovský, Martin (52%); Repko, Miroslav (15%); Galajda, Pavol (11%); Slovák, Stanislav (11%); Sokol, Miroslav (11%): Instrumentation Amplifier for Ultra-Wideband Applications. 2018 Piscataway : ISBN 978-1-5386-2485-2
AFC	Slovák, Stanislav (60%); Galajda, Pavol (10%); Pečovský, Martin (10%); Sokol, Miroslav (10%); Švecová, Mária (10%): Robot gripper movement accuracy estimation by using UWB radar. 2018 Bonn : ISBN 978-3-7369-9545-1
AFC	Sokol, Miroslav (62%); Galajda, Pavol (14%); Slovák, Stanislav (13%); Pečovský, Martin (11%): Modified Cherry-Hooper amplifier for UWB applications in 0.35 um SiGe BiCMOS technology. 2018 Bonn : ISBN 978-3-7369-9545-1
AFC	Galajda, Pavol (40%); Pečovský, Martin (40%); Gazda, Juraj (10%); Drutarovský, Miloš (10%): Novel M-Sequence UWB Sensor for Ground Penetrating Radar Application. 2018 Danvers : ISBN 978-1-5386-5648-8
AFC	Pečovský, Martin (60%); Galajda, Pavol (20%); Slovák, Stanislav (1%); Sokol, Miroslav (19%): RF-IV Impedance Measurement Method by an M-Sequence UWB Radar. 2018 Bonn : ISBN 978-3-7369-9545-1
AFD	Šuľaj, Peter (20%); Haluška, Renát (20%); Galajda, Pavol (20%); Ovseník, Ľuboš (20%); Marchevský, Stanislav (20%): Design of training system for mobile e-learning with the application of e-technology. 2018 New Jersey : ISBN 978-153867914-2
AFC	Pečovský, Martin (80%); Sachs, Jürgen (1%); Galajda, Pavol (5%); Slovák, Stanislav (10%); Kocur, Dušan (4%): Electrically Short Antenna with Ground-coupling Measurement for M-sequence Ground Penetrating Radar. 2017 New York : ISBN 978-1-5386-1211-8
AFC	Slovák, Stanislav (70%); Galajda, Pavol (5%); Švecová, Mária (20%); Pečovský, Martin (4%); Kmec, Martin (1%): Ultra-wideband wireless sensors for rob ot vision in industrial environments. 2017 Danvers : IEEE, 2017 : ISBN 978-1-5386-1211-8

Replications

Category Name	Specific name
1 - citácie v zahraničných publikáciách registrované v citačných indexoch Web of Science a v databáze SCOPUS	PEČOVSKÝ, M.- REPKO, M.- GALAJDA, P.- SLOVÁK, S.- SOKOL, M.: Instrumentation Amplifier for Ultra-Wideband Applications. In: Radioelektronika 2018. Danvers: IEEE, 2018 pp. 1-5.- ISBN 978-1-5386-2485-2.

Other outcomes (eg e-learning, websites, virtual laboratory, training, courses, workshops and the like.)

Output name	Description of output	Link
Cherry- Hooper (CHH) diferenčné zosilňovače #1	Návrh na KEMT-TUKE a implementácia do 350nm SiGe-BiCMOS S35 4M/4P technológie od AMS Rakúsko nasledujúcich štruktúr a ASIC obvodov. Termín výroby v technológii ams- 06/2017, názov ASICu– ANT_ DRIVER, integrované štruktúry na čipe: 1. DIFF_15_01 – štruktúra CHH s polovičným obvodom a s “capacitive peaking” 2. DIFF_15_02 – dvojstupňový diferenčný zosilňovač so CHH a s klasickým diferenčným zosilňovačom	Žiaden. Ilustračná fotografia uvedená v prílohe.
Cherry- Hooper (CHH) diferenčný zosilňovač #2	Návrh na KEMT-TUKE a implementácia do 350nm SiGe-BiCMOS S35 4M/4P technológie od AMS Rakúsko nasledujúcich štruktúr a ASIC obvodov. Termín výroby v technológii ams- 12/2017, názov ASICu– MIX_STRUCT, integrované štruktúry na čipe: 1. TWO DIFF_15_01 - diferenčný zosilňovač bez prispôsobených vstupov a výstupov	Žiaden. Ilustračná fotografia uvedená v prílohe.
Cherry- Hooper (CHH) diferenčné zosilňovače na budenie antén #3	Návrh na KEMT-TUKE a implementácia do 350nm SiGe-BiCMOS S35 4M/4P technológie od AMS Rakúsko nasledujúcich štruktúr a ASIC obvodov. Termín výroby v technológii ams- 04/2018, názov ASICu- CHAMPS, integrované štruktúry na čipe: 1. DIFF_15_03 – vylepšené vlastností rozloženia masiek pre výrobu ASIC obvodu (tkz. layout) verzie DIFF_15_01 2. DIFF_15_04 - nová štruktúra CHH s parazitným “capacitive peaking” 3. DIFF_15_05 – tranzistorom MOSFET nastaviteľný zisk verzie DIFF_15_04 4. DIFF_15_LN - kvázi nízkošumový zosilňovač CHH s tranzistormi NPN254	Žiaden. Ilustračná fotografia uvedená v prílohe.
Cherry- Hooper (CHH) diferenčné zosilňovače na budenie antén #4	Návrh na KEMT-TUKE a implementácia do 350nm SiGe-BiCMOS S35 4M/4P technológie od AMS Rakúsko nasledujúcich štruktúr a ASIC obvodov. Termín výroby v technológii ams- 12/2018, názov ASICu- MIX_STRUCT_2, integrované štruktúry na čipe: 1. DIFF_15_06R3 – vylepšená verzia zosilňovača DIFF_15_04: nižší výkon, vyššie CMRR 2. DIFF_45_01 - dvojstupňový zosilňovač CHH využívajúci štruktúru DIFF_15_06R3	Žiaden. Ilustračná fotografia uvedená v prílohe.
Aktívne smerové odbočnice #1	Návrh na KEMT-TUKE a implementácia do 350nm SiGe-BiCMOS S35 4M/4P technológie od AMS Rakúsko nasledujúcich štruktúr a ASIC obvodov. Termín výroby v technológii ams- 06/2017, názov ASICu- ANT_DRIVER, integrované štruktúry na čipe: 1. COUPLER_15_01 - trojportový väzobný člen využívajúci štruktúru DIFF_15_01 2. COUPLER_15_02 - trojportový väzobný člen využívajúci štruktúru DIFF_15_02 3. DOUBLE_COUPLER - štvorportový väzobný člen využívajúci štruktúru DIFF_15_01 a DIFF_10_01	Žiaden. Ilustračná fotografia uvedená v prílohe.
Aktívna smerová odbočnica #2	Návrh na KEMT-TUKE a implementácia do 350nm SiGe-BiCMOS S35 4M/4P technológie od AMS Rakúsko nasledujúcich štruktúr a ASIC obvodov. Termín výroby v technológii ams- 04/2018, názov ASICu- CHAMPS, integrované štruktúry na čipe: 1. coupler_double_RF1 - štvorportový väzobný člen využívajúci štruktúru DIFF_15_04	Žiaden. Ilustračná fotografia uvedená v prílohe.
Aktívna smerová odbočnica #3	Návrh na KEMT-TUKE a implementácia do 350nm SiGe-BiCMOS S35 4M/4P technológie od AMS Rakúsko nasledujúcich štruktúr a ASIC obvodov. Termín výroby v technológii ams- 12/2018, názov ASICu- MIX_STRUCT_2, integrované štruktúry na čipe: 1. coupler_double_RF1 - štvorportový väzobný člen využívajúci štruktúru DIFF_15_06R3	Žiaden. Ilustračná fotografia uvedená v prílohe.
Zmiešané analógové a číslicové obvody #1	Návrh na KEMT-TUKE a implementácia do 350nm SiGe-BiCMOS S35 4M/4P technológie od AMS Rakúsko nasledujúcich štruktúr a ASIC obvodov. Termín výroby v technológii ams- 12/2017, názov ASICu- MIX_STRUCT, integrované štruktúry na čipe: 1. Diferenčný zosilňovač s otvoreným emitorom 2. 4-bitový UWB ADC s integrovanou referenciou napätia	Žiaden. Ilustračná fotografia uvedená v prílohe.
Zmiešané analógové a číslicové obvody #2	Zmiešané analógové a číslicové obvody: Návrh na KEMT-TUKE a implementácia do 350nm SiGe-BiCMOS S35 4M/4P technológie od AMS Rakúsko nasledujúcich štruktúr a ASIC obvodov. Termín výroby v technológii ams- 12/2018, názov ASICu- MIX_STRUCT_2, integrované štruktúry na čipe: 1. Štvorportový CMOS UWB prepínač 2. Ladený RC pasívny filter 3. Hornofrekvenčný filter využívajúci štruktúru zosilňovača 4. Dolnofrekvenčný filter využívajúci štruktúru DIFF_15_01	Žiaden. Ilustračná fotografia uvedená v prílohe.
Zmiešaný analógový a číslicový obvod #3	Návrh na KEMT-TUKE a implementácia do 350nm SiGe-BiCMOS S35 4M/4P technológie od AMS Rakúsko nasledujúcich štruktúr a ASIC obvodov. Termín výroby v technológii ams- 12/2018, názov ASICu- UWB_ADC, integrované štruktúry na čipe: 1. 7-bitový UWB ADC – paralelný AD prevodník, spolu 5644 tranzistorov	Žiaden. Ilustračná fotografia uvedená v prílohe.
UWB front-end obvody implementované do technológie IHP, frekvenčný rozsah až do 20 GHz (-3dB)	Návrh na KEMT-TUKE, implementácia do technológie 5G25H3 250nm SiGe:C 5M a realizácia od IHP Nemecko nasledujúcich ASIC obvodov na testovanie nových štruktúr UWB senzorových systémov. Termín výroby v technológii IHP- 07/2019, názov TUKE_07_19_UWB_DivMix, plocha čipu: 0,94x0,94mm, integrované štruktúry na čipe: 1. Up-Converter/ Mixer – štruktúra na transformáciu pracovného UWB signálu 2. Frerquency divider by 7 – delička M- postupnosti siedmimi	Žiaden. Ilustračná fotografia uvedená v prílohe.
UWB aktívna smerová odbočnica implementovaná do technológie IHP, frekvenčný rozsah až do 20 GHz (-3dB)	Návrh na KEMT-TUKE, implementácia do technológie 5G25H3 250nm SiGe:C 5M a realizácia od IHP Nemecko nasledujúcich ASIC obvodov na testovanie nových štruktúr UWB senzorových systémov. Termín výroby v technológii IHP- 07/2019, názov TUKE_07_19_UWB_Coup, plocha čipu: 0,94x0,94mm, integrovaná štruktúra na čipe: 1. Directional Coupler – viacportový väzobný člen na spracovanie UWB signálov	Žiaden. Ilustračná fotografia uvedená v prílohe.
Realizácia UWB dosiek plošných spojov (DPS)	1. DPS na bondovanie ASIC čipov- UWB Cherry Hooper amp a 3x UWB coupler 2. DPS na testovanie čipu ASIC- 15 bitový UWB radarový vysielač 3. DPS na testovanie čipu ASIC- 15 bitový UWB radarový prijímač a vysielač 4. DPS na testovanie čipu ASIC- 4-bitový paralelný analógovo- číslicový prevodník (ADC) 5. DPS na testovanie čipu ASIC- UWB PP filter 6. 16 typov DPS na testovanie koplanárynch vedení na substráte RO4360G2 7. DPS na aplikáciu programovateľného oscilátora Si570 (SILICON LABS) 8. DPS na testovanie vývojového modulu s ESP32 9. DPS inteligentného ula s ESP32 na monitorovanie teploty, vlhkosti, tlaku a kvality vzduchu (VOC- volatile organic compounds) a hmotnosti 10. DPS pre senzor BME680 (senzor teploty, vlhkosti, tlaku a kvality vzduchu VOC)	Žiaden. Ilustračná fotografia uvedená v prílohe.
Inteligentná senzorová sieť s rozhraním 1-wire pre domácu automatizáciu	Realizácia inteligentnej senzorovej siete na domácu automatizáciu na báze komunikačného protokolu 1 wire. Senzorová sieť 1 wire bola zrealizovaná v Laboratóriu na KEMT, FEI TUKE, spoločne s pripojenými senzormi alebo zariadeniami na meranie neelektrických veličín (teplota, pohyb, dym, plyn), ako aj na ovládanie akčných členov (ventilov, svietidiel). Navrhnuté a zrealizované riešenie využíva moduly rôznych senzorových uzlov neelektrických veličín a akčných členov komunikujúcich prostredníctvom rozhrania 1 wire, navrhnutých na KEMT, FEI TUKE s centrálnym uzlom realizovaným na báze mikropočítača Raspberry Pi.	http://147.232.54.79/web_stranka Prístupné len cez VPN
Laboratórium na podporu pokročilých prostriedkov na návrh a realizáciu moderných smart elektronických systémov	Laboratórium umožňuje vzdialené využitie pokročilých licencovaných CAD a EDA nástrojov na návrh zákazníckych integrovaných ASIC obvodov od firmy AMS, Rakúsko a IHP Nemecko	Verejne nedostupný

Final evaluation of the commission KEGA

Splnil ciele excelentne (s dosiahnutím celospoločenských prínosov).