ČVUT: Na Fakultě elektrotechnické byl dokončen software, umožňující analýzu a návrh antén

21.02.2018 18:42

Nový softwarový nástroj, který má podobu toolboxu do vývojového prostředí MATLAB, vyvinuli vědci na katedře elektromagnetického pole Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze. Nástroj AToM, Antenna Toolbox for MATLAB, je společným dílem výzkumníků z ČVUT, VUT v Brně a společnosti MECAS ESI s.r.o. Vývoj vychází z výzkumu, na kterém tým pracoval během posledních 10 let ve spolupráci se zahraničními pracovišti na univerzitách v Lundu, Lovani a Severní Karolíně.

ČVUT: Na Fakultě elektrotechnické byl dokončen software, umožňující analýzu a návrh antén
Foto: ČVUT
Popisek: ČVUT, logo.

Toolbox obsahuje řadu původních a světově unikátních přístupů k analýze elektricky malých antén a odražečů. Mezi ty nejvýznačnější lze zařadit výpočet maticových operátorů reprezentujících anténní veličiny (šířka pásma, uložená energie, účinnost, směrovost) a jejich následná minimalizace pomocí zobecněných vlastních problémů a konvexní optimalizace, případně rozklad zdrojových veličin do charakteristických modů. Jedinečné jsou rovněž algoritmy pro stanovení fyzikálních limitů elektricky malých antén a odražečů daného tvaru (což AToM implementuje jako první nástroj svého druhu). Svým rozsahem přesahuje 200 tisíc řádek kódu a je průběžně rozšiřován o aktuální poznatky z výzkumu elektricky malých antén.

Vedoucí projektu Miloslav Čapek dále shrnuje: „Velkou výhodou je implementace v prostředí MATLAB, ve kterém zpravidla vědci běžně pracují, a tedy jejich dosavadní kódy budou plně kompatibilní s nástroji AToMu.“

Letos bude AToM mimo jiné využit v rámci Evropské školy antén (ESoA) jako výukový software. Tato inciativa se zaměřuje na mladé výzkumné pracovníky a odborníky z praxe v celoevropském měřítku. AToM však obsahuje i řadu interaktivních nástrojů využitelných při výuce nebo popularizaci anténní techniky a jejího návrhu i bez předchozích znalostí elektromagnetismu (kupř. intuitivní kreslení antény na tabletu s výpočtem a zobrazení proudové distribuce v reálném čase).

Společně s AToMem byl uvolněn i nástroj FOPS, Fast Optimization ProcedureS, který pokrývá rozsáhlou paletu deterministických i stochastických optimalizačních algoritmů. Mezi jeho největší přednosti patří optimalizace s proměnným počtem optimalizačních proměnných, totiž řešení takových problémů, kdy i počet proměnných je předmětem optimalizační úlohy. „Takový problém představuje například efektivní pokrytí daného území signálem, kdy proměnná je nejen pozice vysílačů, ale i jejich počet. Krom toho, FOPS nabízí možnost spojit sílu více algoritmů a využít je dohromady v rámci jedné úlohy,“ upřesňuje Petr Kadlec z VUT v Brně.

AToM a FOPS – zejména pokud jsou využity společně – přinášejí řešení zcela nových a doposud neřešených, neboť jen velmi obtížně řešitelných, problémů z oblasti topologického návrhu a syntézy vyzařujících struktur.

„Tyto úlohy nabývají na aktuálnosti s příchodem nových technologií jako je mobilní síť 5. generace, komunikace v blízké zóně, bezkontaktní nabíjení, nebo využití malých elektromagnetických odražečů pro čtení a přenos informací. Všechny mají jeden společný jmenovatel, jímž je hledání optimálního rozložení proudů pro dosažení stanovených parametrů, které jsou nezřídka na hraně fyzikálních možností. Očekáváme, že právě v této oblasti přispějí AToM a FOPS k novým objevům, které nastupující technologie a jejich praktické využití dále zjednoduší a zefektivní,“ uzavírá popis obou nástrojů Miloslav Čapek.

AToM i FOPS jsou zdarma k vyzkoušení zde. Teoretický koncept vznikl za podpory Grantové agentury ČR v rámci projektů GACR P102/12/2223 a GACR 15-10280Y, implementace byla podpořena Technologickou agenturou v rámci projektu TACR TA04010457.

Samostatná Fakulta elektrotechnická ČVUT vznikla v roce 1950. V dnešní době se skládá ze 17 kateder umístěných ve dvou budovách: v rámci hlavního kampusu ČVUT v Dejvicích a v naší historické budově na Karlově náměstí. Fakulta elektrotechnická poskytuje prvotřídní vzdělání v oblasti elektrotechniky a informatiky, elektroniky, telekomunikací, automatického řízení, kybernetiky a počítačového inženýrství. Fakulta se dlouhodobě řadí mezi prvních pět výzkumných institucí v České republice. Produkuje přibližně 30 % výzkumných výsledků celého ČVUT a má navázanou rozsáhlou vědeckou spolupráci se špičkovými světovými univerzitami i výzkumnými ústavy. Od roku 1950 Fakulta elektrotechnická vydala cca 30 000 diplomů, které byly vždy vysoce hodnoceny jako doklad prvotřídního vzdělání. Více informací najdete ZDE.

České vysoké učení technické v Praze patří k největším a nejstarším technickým vysokým školám v Evropě. V současné době má ČVUT osm fakult (stavební, strojní, elektrotechnická, jaderná a fyzikálně inženýrská, architektury, dopravní, biomedicínského inženýrství, informačních technologií) a studuje na něm přes 21 000 studentů. Pro akademický rok 2017/18 nabízí ČVUT svým studentům 128 studijních programů a v rámci nich 453 studijních oborů. ČVUT vychovává odborníky v oblasti techniky, vědce a manažery se znalostí cizích jazyků, kteří jsou dynamičtí, flexibilní a dokáží se rychle přizpůsobovat požadavkům trhu. V roce 2017 se ČVUT umístilo v hodnocení QS World University Rankings, které zahrnuje více než 4400 světových univerzit, v oblasti „Civil and Structural Engineering" na 51. – 100. místě, v oblasti „Mechanical Engineering“ na 151. – 200. místě, v oblasti „Computer Science and Information Systems" na 201. – 250. místě, v oblasti „Electrical Engineering“ na 151. – 200. místě. V oblasti „Mathematics“ na 251. – 300. místě a „Physics and Astronomy“ na 151. – 200., v oblasti „Natural Sciences“ na 220. místě, v oblasti „Architecture“ na 101. – 150. místě, v oblasti „Engineering and Technology“ na 201. místě. V celkovém hodnocení obhájilo ČVUT svoje umístění na 601. – 800. příčce a je tak stále nejlepší tuzemskou technickou univerzitou. Více informací najdete ZDE.

Jste politik? Zveřejněte bez redakčních úprav vše, co chcete. Zaregistrujte se ZDE.
Jste čtenář a chcete komunikovat se svými zastupiteli? Zaregistrujte se ZDE.

Předpokládané složení nové vlády:

předseda vlády: Petr Fiala (ODS), ministr vnitra: Vít Rakušan (STAN), ministr pro místní rozvoj a digitalizaci: Ivan Bartoš (Piráti), ministr zemědělství: Zdeněk Nekula (KDU-ČSL), ministr financí: Zbyněk Stanjura (ODS), ministr zdravotnictví: Vlastimil Válek (TOP09), ministr školství: Petr Gazdík (STAN), ministr práce a sociálních věcí: Marian Jurečka (KDU-ČSL), ministryně obrany: Jana Černochová (ODS), ministr spravedlnosti: Pavel Blažek (ODS), ministr průmyslu a obchodu: Jozef Sikela (BPP), ministr dopravy: Martin Kupka (ODS), ministr zahraničí: Jan Lipavský (Piráti), ministr životního prostředí: Anna Hubáčková (BPP), ministr kultury: Martin Baxa (ODS), ministr pro evropské záležitosti: Mikuláš Bek (BPP), ministr pro legislativu: Michal Šalomoun (BPP), ministryně pro vědu a výzkum: Helena Langšádlová (TOP09).

reklama

autor: Tisková zpráva

reklama


Tento článek je již staršího data a diskuse k němu byla uzavřena. Děkujeme za pochopení.

Další články z rubriky

Příjmy ÚZSVM za deset měsíců letošního roku přesáhly již 1,5 miliardy

22:54 Příjmy ÚZSVM za deset měsíců letošního roku přesáhly již 1,5 miliardy

Úřad pro zastupování státu ve věcech majetkových (ÚZSVM) dosáhl v období od ledna do konce října 202…