Frank van Vliet

Onderzoeksgebied

Mijn onderzoeksgebied aan de universiteit is microgolftechnologie, met een focus op integratie, en dan met name met technologieën anders dan CMOS. Toepassingsgebieden zijn onder andere phased array-antennes voor radar- en communicatiesystemen, draadloze P2P- en P2MP-systemen, radiogolven met laag vermogen en vaste communicatie-infrastructuur. Afhankelijk van de toepassing is de interface met het draadloze, optische of digitale domein relevant.

Recente resultaten

• Een kort overzicht van recent onderzoek: Elektromagnetica: de modellering en het ontwerp van antenne-onderdelen waarbij de symmetrie van antennepatronen voor grote arrays niet nodig is. In dit onderzoek werden de mogelijkheden en beperkingen hiervan aangetoond, met toepassingen die bijvoorbeeld voorkomen bij het beperken van interferentie in satellietcommunicatiescenario's.
• Arraysystemen: een uitgebreide analyse van de effecten die optreden als er een enkele apertuur wordt gebruikt om gelijktijdig meerdere bundels uit te zenden. Dit leidde met name tot een vertaling van specificaties voor voorwaartse intermodulatievervorming in veel lichtere specificaties voor omgekeerde intermodulatievervorming. Op dit moment werken we aan het optimaliseren van arraystructuren op basis van deze mogelijkheid.
• Vermogensversterkers: in de zoektocht naar een hoger microgolfvermogen bij hogere efficiëntie, waarmee we nu zo'n dertig jaar bezig zijn, hebben we de voedingsspanning van vermogensversterkers van GaAs gelijkgetrokken met die van vermogensversterkers van GaN door apparaten te stapelen, en we wisten het vermogen met GaN aantoonbaar verder te verhogen tot ruim 400 W op één matched die in de S-band.
• Signaalopwekking: naast de implementatie van (analoge) beamforming met één chip en meerdere elementen, waar we al diverse van hebben gedemonstreerd, demonstreren we nu transceivermodules waarbij de signaalopwekking lokaal kan worden geïmplementeerd door middel van PLL's of op een andere manier.

Begeleiding van promovendi

• Cristina Yepes, “3D Elements for Phased-Array Systems”
• Gijs van der Bent, “Stacked-FET based GaAs Monolithic Microwave High-Power Amplifiers for Active Electronically Scanned Array Radar Front-Ends”
• Kasra Garakoui, “Wideband RF beamforming: architectures, time-delays and CMOS implementations”
• Michiel Soer, “Switched-RC Beamforming Receivers in Advanced CMOS: Theory and Design”
• Teis Coenen, “Analysis and Design of Post-Wall Waveguides for Application in SIW”

Belangrijkste publicaties

• “Design procedure for integrated microwave GaAs stacked-FET high-power amplifiers”, G. van der Bent, A.P. de Hek, F.E. van Vliet, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 67 (9), 3716-3731, 2019
• “Analysis of the signal transfer and folding in N-path filters with a series inductance”, L. Duipmans, R.E. Struiksma, E.A.M. Klumperink, B. Nauta, F.E. van Vliet, IEEE transactions on circuits and systems I: regular papers 62 (1), 263-272, 2014
• “A 0.2-to-2.0 GHz 65nm CMOS receiver without LNA achieving≫ 11dBm IIP3 and≪ 6.5 dB NF”, M.C.M. Soer, E.A.M. Klumperink, Z. Ru, F.E. van Vliet, B. Nauta, IEEE ISSCC 2009
• “Fully-integrated core chip for X-band phased array T/R modules”, F.E. van Vliet, A. de Boer, IEEE MTT-S International Microwave Symposium, 2004