Published December 1, 2019 | Version v1
Publication Open

Mu-Negative Metamaterials Seen as Band-Limited Non-Foster Impedances in Inductive Power Transmission Systems

Creators

  • 1. Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro
  • 2. Universidade de São Paulo

Description

In the last decade, various works have demonstrated that a class of artificial material called metamaterials (MTM) can synthesize mu-negative (MNG) media capable of evanescent-wave focusing which largely enhances the magnetic coupling between coils, which is the basic mechanism of Inductive Power Transmission (IPT) systems. In the present work, MTM-enhanced coupling in IPT systems is examined through analytical and numerical results, which are validated by experimental data. Adopting a transmission-line (TL) based approach to describe the general MTM-enhanced IPT system, it is evidenced that MNG MTMs can be interpreted as a negative impedance from a circuital point of view.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في العقد الماضي، أظهرت أعمال مختلفة أن فئة من المواد الاصطناعية تسمى المواد الفائقة (MTM) يمكنها توليف وسائط موجات موجات موجية سالبة (MNG) قادرة على التركيز على الموجات المتلاشية مما يعزز إلى حد كبير الاقتران المغناطيسي بين الملفات، وهي الآلية الأساسية لأنظمة نقل الطاقة الحثي (IPT). في العمل الحالي، يتم فحص الاقتران المعزز بـ MTM في أنظمة IPT من خلال النتائج التحليلية والعددية، والتي يتم التحقق من صحتها من خلال البيانات التجريبية. من خلال اعتماد نهج قائم على خط النقل (TL) لوصف نظام فريق المنتج المتكامل العام المعزز بـ MTM، يتضح أن MNG MTMs يمكن تفسيرها على أنها معاوقة سلبية من وجهة نظر الدائرة.

Translated Description (French)

Au cours de la dernière décennie, divers travaux ont démontré qu'une classe de matériaux artificiels appelés métamatériaux (MTM) peut synthétiser des milieux mu-négatifs (MNG) capables de focaliser les ondes évanescentes, ce qui améliore considérablement le couplage magnétique entre les bobines, qui est le mécanisme de base des systèmes de transmission de puissance inductive (IPT). Dans le présent travail, le couplage amélioré par MTM dans les systèmes IPT est examiné à travers des résultats analytiques et numériques, qui sont validés par des données expérimentales. En adoptant une approche basée sur une ligne de transmission (TL) pour décrire le système IPT général amélioré par MTM, il est mis en évidence que les MTM MNG peuvent être interprétés comme une impédance négative d'un point de vue circuit.

Translated Description (Spanish)

En la última década, varios trabajos han demostrado que una clase de material artificial llamado metamateriales (MTM) puede sintetizar medios mu-negativos (MNG) capaces de enfocar ondas evanescentes, lo que mejora en gran medida el acoplamiento magnético entre bobinas, que es el mecanismo básico de los sistemas de transmisión de potencia inductiva (IPT). En el presente trabajo, el acoplamiento mejorado con MTM en sistemas IPT se examina a través de resultados analíticos y numéricos, que se validan con datos experimentales. Al adoptar un enfoque basado en la línea de transmisión (TL) para describir el sistema IPT general mejorado con MTM, se evidencia que los MTM de MNG pueden interpretarse como una impedancia negativa desde el punto de vista del circuito.

Files

2179-1074-jmoea-18-04-0492.pdf.pdf

Files (651.3 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:d883788c8758be06e38c1f3387b8e5de
651.3 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
المواد الفائقة السالبة مو ينظر إليها على أنها موانع غير فوستر محدودة النطاق في أنظمة نقل الطاقة الاستقرائية
Translated title (French)
Métamatériaux mu-négatifs considérés comme des impédances non stimulantes à bande limitée dans les systèmes de transmission de puissance inductive
Translated title (Spanish)
Metamateriales Mu-Negativos Vistos como Impedancias No Foster de Banda Limitada en Sistemas de Transmisión de Potencia Inductiva

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2981602837
DOI
10.1590/2179-10742019v18i41625

Is supplement to
https://openalex.org/W3100374372 (Other)
https://openalex.org/W3086156476 (Other)
https://openalex.org/W2905463926 (Other)
https://openalex.org/W2499897376 (Other)
https://openalex.org/W2464844278 (Other)
https://openalex.org/W2051805946 (Other)
https://openalex.org/W2026776420 (Other)
https://openalex.org/W2015803363 (Other)
https://openalex.org/W2014240848 (Other)
https://openalex.org/W1581508515 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1489096603
  • https://openalex.org/W1985872557
  • https://openalex.org/W2071201589
  • https://openalex.org/W2093873541
  • https://openalex.org/W2122954601
  • https://openalex.org/W2137196654
  • https://openalex.org/W2141405172
  • https://openalex.org/W2146490100
  • https://openalex.org/W2146997422
  • https://openalex.org/W2292806204
  • https://openalex.org/W2483381827
  • https://openalex.org/W2800935624
  • https://openalex.org/W4238597162