Fundamental Bounds in Electromagnetism

Fundamental bounds determine the best attainable values of physical metrics and are typically evaluated using tools of convex optimization and matrix operators. The fundamental bounds delimit performance of a hypothetical device. In line with the “source concept”, fundamental bounds result in optimal current densities defined in a prescribed region. Formulation of fundamental bounds commonly include physically motivated constraints such as enforcement of self-resonance or complex power balance. Among others, bounds are for example known on minimum antenna Q-factor, maximum antenna gain, minimum dissipation factor, minimum or maximum scattering cross sections.

Quite a few constraints can be used, e.g., a constraint on self-resonance, on complex power balance, or on only partly controllable region. All bounds can be transformed into multi-criteria form describing the mutual trade-offs.

Figure: Optimal current densities for an L-shape plate (electric size ka = 1/2). The sequence corresponds to a specific trade-off point between dissipation factor and Q-factor, maximal radiation efficiency (externally tuned and self-resonant), and minimal Q-factor, respectively.

Výzkumné skupiny

Computational Electromagnetics (CEM)

Výzkumné téma

Elektromagnetické pole

Výzkumný tým CEM se zaměřuje na výzkum teorie elektromagnetického pole. Mezi aktuálně rozvíjená témata patří výzkum malých elektrických zářičů a rozptylovačů a jejich optimalizace. Členové skupiny se již řadu let zabývají také klasickou teorií antén a šířením pole v umělých kompozitních materiálech.

Za stránku zodpovídá: Ing. Mgr. Radovan Suk