Near-field matching y límites universales sobre la transferencia de energía electromagnética
Autores: Mikki, Said
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Near-field matching y límites universales sobre la transferencia de energía electromagnética
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Concepto
Transferencia de energía electromagnética
Función de Green
Cantidades de campo
Eficiencia de transferencia de potencia
Transferencia de energía inalámbrica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo introduce el concepto de emparejamiento de campo cercano (NF) como una generalización en modo continuo del emparejamiento de puertos en teoría de circuitos adecuada para escenarios de transferencia de energía electromagnética en teoría de campos, con un enfoque en procesos espaciotemporales en sistemas acoplados. El concepto está formulado rigurosamente utilizando la función de Green electromagnética completa de una superficie receptora genérica que interactúa con campos de iluminación arbitrarios donde la estructura de Riemann y la condición de contorno electromagnética del problema están codificadas en la estructura tensorial de una función de Green en una variedad. Después de una combinación cuidadosamente seleccionada de espacios de funciones adecuadas para las diversas cantidades de campo involucradas, utilizamos métodos exactos para estimar los tamaños de varias cantidades de operador utilizando las normas adecuadas de los espacios de funciones. Se introduce una medida de eficiencia de transferencia de potencia en escenarios de emparejamiento NF generalizados en teoría de campos, y se derivan límites superiores exactos sobre esta eficiencia utilizando la desigualdad de Young para operadores de núcleo integral. Este estudio teórico complementa y generaliza la literatura en gran parte empírica y específica del problema sobre la transferencia de energía inalámbrica al proporcionar un marco matemático exacto y riguroso que puede guiar e informar procesos futuros de optimización y diseño.
Descripción
Este artículo introduce el concepto de emparejamiento de campo cercano (NF) como una generalización en modo continuo del emparejamiento de puertos en teoría de circuitos adecuada para escenarios de transferencia de energía electromagnética en teoría de campos, con un enfoque en procesos espaciotemporales en sistemas acoplados. El concepto está formulado rigurosamente utilizando la función de Green electromagnética completa de una superficie receptora genérica que interactúa con campos de iluminación arbitrarios donde la estructura de Riemann y la condición de contorno electromagnética del problema están codificadas en la estructura tensorial de una función de Green en una variedad. Después de una combinación cuidadosamente seleccionada de espacios de funciones adecuadas para las diversas cantidades de campo involucradas, utilizamos métodos exactos para estimar los tamaños de varias cantidades de operador utilizando las normas adecuadas de los espacios de funciones. Se introduce una medida de eficiencia de transferencia de potencia en escenarios de emparejamiento NF generalizados en teoría de campos, y se derivan límites superiores exactos sobre esta eficiencia utilizando la desigualdad de Young para operadores de núcleo integral. Este estudio teórico complementa y generaliza la literatura en gran parte empírica y específica del problema sobre la transferencia de energía inalámbrica al proporcionar un marco matemático exacto y riguroso que puede guiar e informar procesos futuros de optimización y diseño.