ČeskyEnglish

Teorie elektromagnetického pole

Katedra elektromagnetického pole
Technická 2, 166 27 Praha 6
tel. 224352279,

Kdo jsme?

Jsme výzkumnou skupinou zabývající se jednak základním výzkumem v oblastí vysokofrekvenčních vedení a v oblasti metamateriálů, ale i aplikacemi jako je vývoj nových planárních antén. Dále se věnujeme výzkumu v oblasti šíření UWB signálů a generátorů UWB pulzů.

Jan Macháč
Je vedoucím řešitelského týmu. Obecně se zabývá řešením a modelováním úloh z oblasti elektromagnetických polí. Především se věnuje výzkumu v oblasti metamateriálů planárních vedení a antén.

Lukáš Jelínek
Zabývá se obecně řešením elektromagnetických polí, ale především výzkumem v oblasti metamateriálů, konkrétně návrhem nových typů částic.

Vítězslav Pankrác
Zabývá se řešením elektromagnetických problémů v silnoproudé elektrotechnice, které souvisejí zejména s modelováním a návrhem transformátorů a reaktorů velkého výkonu.

Michal Bláha
Zabývá se návrhem a modelováním metamateriálů. Řeší problematiku vazeb mezi jednotlivými částicemi metamateriálů a jejich frekvenční přeladitelnost.

Václav Kotlan
Zabývá se matematickou analýzou a modelováním otevřených planárních vedení. Řeší problematiku excitace vln na vedeních.

Pavel Protiva
Zabývá se řešením elektromagnetických polí v časové oblasti, především aplikací UWB signálů, návrhy vhodných generátorů a zpracováním signálů.

Vít Bečvář
Zabývá se návrhem pasivních a aktivních metamateriálů. Řeší problematiku vazeb mezi jednotlivými částicemi metamateriálů, jejich frekvenční přeladitelnost a podílí se na výzkumu aktivní částice.

Jakým výzkumem se zabýváme

Věnujeme se aplikacím a výzkumu v oblasti vysokofrekvenční a mikrovlnné techniky. Pomocí matematické analýzy a numerických simulací řešíme elektromagnetická pole a šíření signálů v daném prostředí. Cílem je rozšířit vědecké poznání v oblasti mikrovlnných vedení, metamateriálů, zpracování UWB signálů. Dále se zabýváme vlastní realizací vysokofrekvenčních a mikrovlnných obvodů, metamateriálových částic a vysílacích a přijímacích přístrojů pro UWB.

K čemu to je

Metamateriál je uměle vyrobený (zpravidla kompozitní) materiál, který se v přírodě samovolně nevyskytuje. Od libovolných jiných materiálů se odlišuje svou zápornou permitivitou nebo permeabilitou. Díky těmto vlastnostem mohou mít metamateriálové částice záporný index lomu. Toho lze využít například k výrobě čoček, aniž by se musely brousit. Metamateriálů lze použít pro vedení elektromagnetické vlny určitých kmitočtů kolem daného objektu a způsobit tak jeho zdánlivou .neviditelnost.. UWB signály mohou být s úspěchem použity pro průchod nejrůznějšími materiály a pomocí odrazů detekovat objekty okem neviditelné . je možné .vidět. za stěnu. Základní výzkum mikrovlnných vedení je nutný pro jejich další aplikace v mikrovlnných obvodech. Naše pracovní skupina se v těchto ohledech podílí svým výzkumem na rozšíření poznání o planárních vedeních na světové úrovni.

Na čem konkrétně pracujeme

Pracujeme na vytvoření frekvenčně přeladitelné metamateriálové částice a rovněž se věnujeme studiu vazeb mezi několika vzájemně se ovlivňujícími částicemi. Námi navržené částice metamateriálů jsou následně přímo vyráběny a jejich parametry ověřovány měřením.

V oblasti širokopásmových signálů UWB pracujeme na možnosti detekování osob za zdmi libovolného objektu, včetně jejich přesné polohy. K tomuto je třeba navrhnout speciální generátory UWB pulsů a jejich detektory, které jsou rovněž výstupem naší pracovní skupiny.

V oblasti výzkumu planárních mikrovlnných vedení se věnujeme analýze především štěrbinového a mikropáskového vedení. Řešíme problém vybuzení vázaných i vytékajících vln pomocí reálného zdroje.

Kdo financuje náš výzkum

Náš výzkum je financován z grantů:

  • GAČR 102/09/0314 - "Studium vlastností metamateriálů a mikrovlnných struktur s využitím šumové spektroskopie a magnetické rezonance"
  • GAČR 102/08/H018 - "Modelování a simulace polí"
  • Výzkumný záměr MSM6840770014 - "Výzkum perspektivních informačních a komunikačních technologií"

S kým spolupracujeme

  • University of Magdeburg, Germany
  • University of Seville, Spain
  • FEKT VUT Brno
  • ÚPT AV ČR Brno
  • Retia, a.s. Pardubice

Vybrané publikace

Impaktované časopisy za rok 2010:
  • . M. Lapine, L. Jelinek, R. Marques, and M. J. Freire: "Exact modelling method for discrete finite metamaterial lens", IET Microwaves, Antennas & Propagation, Vol. 4, pp. 1132.1139, 2010
  • . L. Jelinek, R. Marques: "Artifcial magnetism and left handed media from dielectric rings and rods", J. Phys.: Condens. Matter, Vol. 22, pp. 025902, 2010
  • . V. Delgado, R. Marques, L. Jelinek: "Analytical theory of extraordinary optical transmission through realistic metallic screens", Optics Express, Vol. 18, pp. 6506-6515, 2010
  • . M. J. Freire, L. Jelinek, R. Marques, M. Lapine: "On the applications of mir=-1 metamaterial lenses for magnetic resonance imaging", Journal of Magnetic Resonance, Vol. 203, pp. 81.90, 2010
  • . L. Jelinek, R. Marques, J. Machac: "Fishnet Metamaterials - Rules for refraction and limits of homogenization", Optics Express, Vol. 18, pp. 17940-17949, 2010
  • . M. Lapine, L. Jelinek, M. J. Freire, R. Marques: "Realistic metamaterial lenses: Limitations imposed by discrete structure", Physical Review B, Vol. 82, pp. 165124, 2010
  • . P. Protiva, J. Mrkvica, J. Machac: "Ultra-Wideband Pulse Waveform Generation Based on Combining Subnanosecond Gaussian Pulses", Microwave and ptical Technology Letters, Vol. 52, No. 11, pp. 2401-2405 November 2010
  • . P. Protiva, J. Mrkvica, J. Machac: "A Compact Step Recovery Diode Subnanosecond Pulse Gnerator", Microwave and Optical Technology Letters, Vol. 52, No. 2, pp. 438-440, February 2010
  • . V. Kotlan, F. Mesa, J. Machac: "Numerical and Experimental Study of the Voltage Excited Along a Slotline by a Current Source", Radio Science, 45, RS1004, January 2010
  • . V. Kotlan, J. Machac: "High-frequency Crosstalk Between Two Parallel Slotlines", IET Microwaves, Antennas & Propagation, Volume 4, Issue 12, p.2240.2246, December 2010

Za obsah odpovídá: doc. Ing. Milan Polívka, Ph.D.