Publication

Upper Bound on Power Transfer Efficiency for Shallow Implants

2026

Résumé

This paper derives a theoretical upper bound on power transfer efficiency between shallow biomedical implants and an external device. We formulate electromagnetic optimization problems to quantify the maximum attainable radiation efficiency of an implanted antenna and the maximum power transfer efficiency of an external antenna and a shallowly implanted antenna in a lossy tissue. Numerical examples of representative shallow implant geometries validate the bounds and illustrate practical design implications. The results provide guidance for antenna designers seeking to minimize device power consumption while maintaining reliable wireless links for medical sensing and monitoring.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/e69e4642-9d2c-42e1-a590-bfa6b8b50479

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Maximum power transfer theorem

In electrical engineering, the maximum power transfer theorem states that, to obtain maximum external power from a power source with internal resistance, the resistance of the load must equal the resistance of the source as viewed from its output terminals. Moritz von Jacobi published the maximum power (transfer) theorem around 1840; it is also referred to as "Jacobi's law". The theorem results in maximum power transfer from the power source to the load, and not maximum efficiency of useful power out of total power consumed.

Antenne radioélectrique

thumb|Antenne rideau HF de télécommunication. thumb|Antennes de réception de la télévision. thumb|Montage d'une antenne de station terrienne au Nicaragua. thumb|upright=1.8|Un diagramme animé d'une antenne dipôle recevant une onde radio. En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes électromagnétiques. L'antenne est un élément fondamental dans un système radioélectrique, et ses caractéristiques de rendement, gain, diagramme de rayonnement influencent directement les performances de qualité et de portée du système.

Transmission d'énergie sans fil

La transmission d'énergie sans fil est une technique permettant la distribution de l'énergie électrique sans utiliser de support matériel. Cette technique est destinée à être utilisée, soit pour alimenter des lieux difficiles d'accès, soit pour recharger des objets nomades (véhicules, téléphones, outillage portatif...) . Contrairement à la transmission de données, le rendement est le critère à maximiser pour la transmission d'énergie, il détermine le choix entre les différentes technologies.

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Defect Passivation via Plasma Modification of Lead Halide Perovskite Thin Films

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