Chalmers Open Digital Repository

Välkommen till Chalmers öppna digitala arkiv!

Här hittar du:

Studentarbeten utgivna på lärosätet, såväl kandidatarbeten som examensarbeten på grund- och masternivå
Digitala specialsamlingar, som t ex Chalmers modellkammare
Utvalda projektrapporter

Forskningspublikationer, rapporter och avhandlingar hittar du i research.chalmers.se

Enheter i Chalmers ODR

Välj en enhet för att se alla samlingar.

Visar 1 - 2 av 2

Senast publicerade

Design and Evaluation of Efficient Power Amplifier Architectures for Millimeter-Wave 5G Backhaul Applications
(2026) Shinde, Dhanashree Ashok
The rapid global rollout of 5G mobile communications has put a great strain on millimeter-wave backhaul infrastructure, requiring power amplifiers (PAs) with high output power, high efficiency, and wide bandwidth. This thesis presents the design and simulation evaluation of an efficient Class AB power amplifier for 5G point-topoint backhaul links in the 37–40 GHz band. The design is implemented using the United Monolithic Semiconductors GH10-10 Gallium Nitride (GaN) High Electron Mobility Transistor (HEMT) process design kit in the Keysight Advanced Design System simulation environment. The methodology makes use of a two-stage cascaded architecture with a driver stage and a four-transistor parallel power amplifier stage. To bridge the gap between the theoretical performance and physical realization, the design incorporates the electromagnetic (EM) model-based layouts for the input, interstage, and output matching networks. The integrated RC stabilization networks were also optimized to suppress low-frequency and out-of-band instabilities, which are common in high-gain GaN devices. The final EM-realized MMIC simulation results show a saturated output power of 34.6dBm (2.9W) at 37 GHz and 33.15dBm at 40GHz. The design exhibited a peak Power Added efficiency (PAE) of 25.93% and 10 dB output power backoff PAE of ∼ 5%. The small-signal performance shows gain (S21) ranges between 11.3 dB and 12.1 dB over the bandwidth and an input return loss (S11) better than 13.6 dB. The final MMIC is found conditionally stable from 1 to 50 GHz with Rollett stability factor also using advanced stability verification with Ohtomo loop gains and Kurokawa driving-point admittance. The results validate the effectiveness of GaN HEMT technology to construct robust and energy efficient transmitter front-ends for next-generation 5G backhaul infrastructure. These results are lower than the design goal and can be improved in future work by adding an additional driver stage or by increasing the total gate periphery of the driver-stage transistors to provide a higher drive capability. Such changes would require re-design of the matching networks to compensate for increased device parasitics.
Estimation of Iron and Zinc Bioavailability in Salad Formulations with Different Protein Sources
(2026) Lagerroth, Elin
A plant-based dietary shift has the potential to reduce the climate impact of the food systems. However, this transition must not compromise the uptake of essential nutrients. Salad bars play a role in this transition, offering customizable and plant rich convenience meals. Despite their popularity, there is limited knowledge regarding the bioavailability of essential minerals in these composed salad meals. This study estimated the bioavailability of iron and zinc in three salad compositions containing different protein sources (meat/fish, lacto-ovo, and plant-based) to determine if they meet the nutritional requirements of school lunches for teenage girls, who are highly susceptible to mineral deficiencies. The salad components were analyzed for phytic acid, iron, and zinc content using high-performance ion chromatography (HPIC) and atomic absorption spectroscopy (AAS). Mineral bioavailability was subsequently estimated using established algorithms (Hallberg and Hulthén, Miller) and molar ratios. The results demonstrate that while the meat-based composition provides highly absorbable iron and zinc, the plant-based and lacto-ovo alternatives fail to meet the absorbable iron requirements for individuals with high physiological needs. This is potentially due to high concentrations of inhibitors such as phytic acid and calcium. Conversely, all salad compositions had high absorption efficiency of zinc. These findings suggest that further optimization is required for salad-based meals to be nutritionally adequate with regard to iron. Potential strategies include substituting meat analogs with fermented products like tempeh, which has a reduced phytic acid content, or utilizing non-soy-based alternatives. Furthermore, mineral bioavailability can be enhanced by moderating the intake of phytate-, calcium-, soy-, and egg-rich components, while increasing the presence of enhancers such as ascorbic acid or animal proteins.
Beam–Column Connections with Concealed Steel Components in Timber Structures
(2026) Sundqvist, Mattis; Bråten, Sebastian
In timber structures, concealed beam-to-column connections may be attractive in ap plications where high load-carrying capacity must be combined with a seamless archi tectural expression. However, such connections are challenging to design, since the connection must provide sufficient resistance in both the steel components and the sur rounding timber. In particular, compression perpendicular to the grain in the beam-side contact zone may become governing in bearing-type solutions. This thesis investigates concealed beam-to-column connections in timber structures for high-load applications. Different concealed connection families were first reviewed and qualitatively screened with respect to load transfer, structural behaviour, and degree of concealment. Based on this screening, a bearing-type concept was selected for further study and developed in the form of an internal beam shoe integrated within the beam cross-section. The connection behaviour was then studied through a combination of analytical and numerical methods. Simplified analytical models were used to describe the principal load-transfer mechanisms and to provide reference quantities for validation of a nu merical model developed in Abaqus. The numerical analysis was used to investigate the force transfer to the timber column and to identify the governing steel components and fasteners. The results showed that the fasteners satisfied the governing shear, axial, and combined interaction checks for the studied load case, while the bearing plate was identified as the critical steel component due to local bending stresses. On the beam side, the unreinforced timber did not provide sufficient resistance against compression perpendicular to the grain. Reinforcement strategies were therefore stud ied analytically through parametric analyses and genetic-algorithm-based optimization. The results showed that fully threaded screws, rods with wood screw thread, and bonded in rods could increase the beam-side capacity sufficiently to carry the applied load, whereas wooden dowels could not. Among the feasible alternatives, screw reinforce ment was found to be the most efficient solution with respect to capacity increase and associated CO2-emissions.
Analys av tillväxtvärdens inverkan på träpålars geotekniska bärförmåga - En studie av gran och tall i Sverige
(2026) Abrahamsson, Daniel; Winberg, Johan
På grund av det ständigt ökande klimatkraven som ställs på dagens byggnationer har incitamentet att använda träpålar ökat. Grundlig information angående tillväxt värden för gran och tall saknas däremot i dagsläget och vid beräkning av träpålars geotekniska bärförmåga används istället branschaccepterade normvärden. I studien undersöktes således vilka tillväxtvärden som bör användas för gran och tall i Sverige baserat på längd och avverkningsplats, samt hur dessa värden påver kar träpålars geotekniska bärförmåga i relation till dagens normvärden. Dessutom undersöktes trädgruppernas formkvot och satte dessa i relation till tidigare studier inom området för att påvisa en trend i formkvotens förändring över tid. Till grund för detta arbete låg data tillhandahållen via Skogforsk bestående av manuellt kontrollmätta stammar av gran och tall mellan 2016 och 2024. Datan spe cificerade även om träden avverkats i norra eller södra Sverige. Tidigare etablerade och bevisade modeller utnyttjades vid behandling av datan. Resultatet indikerade att gran i regel hade större tillväxt än tall, men den störs ta skillnaden återfanns mellan olika pållängder. De största skillnaderna i geotek nisk bärförmåga gentemot beräkningar utförda med branschaccepterade normvär den återfanns hos 7,5m långa pålar av tall från södra Sverige och 21m långa pålar av gran från södra Sverige. Här resulterade tallgruppen i en minskad geoteknisk bärförmåga på 3,6% och grangruppen i en ökning på 6,8%. Beräkningarna förut satte att pålarna endast bestod av trä. I de fall kombinationspålar utnyttjas minskar tillväxtens påverkan på den geotekniska bärförmågan. Formkvoterna för gran presenterade i denna studie stämde väl överens med den negativa formkvotsutvecklingen framförd av tidigare studier inom området. Form kvoterna för tall däremot skiljde sig markant från tidigare forskning och följde inte någon förväntad trend. Slutsatsen är studiens rekommenderade tillväxtvärden bör tillämpas vid användning av pålar helt i trä, speciellt då pålar i gruppen tall söder om 7,5m eller gran söder om 21m används. I de fall kombinationspålar nyttjas kan det branschaccepterade normvärdet 8mm/m användas och resultera i ett tillräckligt korrekt svar. Dessutom fastställs hur formkvotsutvecklingen för gran i denna studie är riktig men att utveck lingen för tall avviker från tidigare forskning och bör beaktas med stor varsamhet.
Utformning och stabilitetsanalys av en inert deponi med ekonomisk utvärdering - En studie av en deletapp vid Swerock AB:s anläggning vid Koberg, Trollhättan kommun
(2026) ANDERSSON , ALEXANDER; KILSMARK , FELIX
Samhället står inför omfattande nybyggnation och renovering av byggnader och infrastruktur, vilket genererar stora mängder byggavfall. Detta avfall bör minskas, återanvändas eller återvinnas. En stor mängd material behöver dock fortfarande deponeras. Tillsammans med Swerock AB syftar denna studie till att undersöka hur en inert deponi belägen i en aktiv bergtäkt går att utformas. Detta med beaktning av material, vattennivåer i deponin samt stabilitet. Utöver dessa aspekter kommer ekonomiska perspektiv analyseras översiktligt angående anläggning och drift. Studien inleds med en litteraturstudie av verksamhetsområdet samt teori om jordhållfasthet och stabilitet. Stabilitetsanalyserna utförs i LimitState:GEO med fokus på materialfördelning, hållfasthetsparametrar samt en kort analys om släntlutning. Säkerhetsfaktorn för slänten ska vara minst 1,5 för odränerat fall och 1,3 för dränerat fall. Tre scenarier med 20, 40 samt 60 % blött material (lera) analyseras i tre olika fall av utformning (A, B och C). Vattnets påverkan analyseras också genom en jämförelseanalys av vattennivåer på 10 och 15 meter över täktbotten för fall B. Enligt resultaten har scenarierna med 20 % och 40 % blött material, särskilt i fall A och C, bäst säkerhetsfaktor. Scenariot med 60 % blött material för fall B och C tenderar till lägre säkerhetsfaktorer och därför svåra att genomföra. Fall B tenderar till lägre säkerhetsfaktorer i alla scenarier med andel lera. Slutligen går det att avgöra att fall A och C med 20–40 % blött material är mest lämpliga till deponin. Den översiktliga ekonomianalysen diskuterar variationer i lönsamhet mellan 20–60 % lera och visar på liknande slutsats som stabilitetsanalyserna. Sammantaget bedöms scenariot med 40 % blött material vara lämpligast, både ur stabilitet- och ekonomiskt perspektiv.