电与磁电流密度的储能

电与磁电流密度是电磁理论的基本部分。本文的目标是定义并研究适用于可同时支撑电与磁电流密度的结构的储能。以耗散功率归一化的储能给出该结构的 Q 因子（或天线 Q）。Q 因子的下界提供了关于可在该结构中实现的被动天线的可用带宽的信息。我们提出的定义在主导阶小天线极限之外仍有效。我们的出发点是减去远场形式的能量密度，由此我们获得一种显式且在数值上吸引人的电流密度表示。该表示为我们提供了提出与坐标无关的储能的洞见。此外，我们在此发现具有例如电偶极辐射的结构的天线 Q 下界可表述为凸优化问题。我们确定了支撑电与磁电流密度的开曲面与闭曲面上的下界。此处导出的储能表示在其电小极限下具有与已知小天线界一致的关联 Q 因子。这些储能与早期定义储能的努力有相似之处。然而，此方法的一个优势是上述作为凸优化问题的表述，这使得易于预测任意形状天线的下界。本表述也让我们深入理解了贡献于球形 Chu 下界的组分。我们利用标势与矢势来获得这些储能的紧凑直接推导。论文以实例与比较结束。