Способ обеспечения максимального коэффициента передачи электрической энергии высокой частоты при изменении расстояния между микрополосковыми структурами в некоторых пределах Российский патент 2021 года по МПК H02J50/00 H02J50/20 

Изобретение относится к технике построения волноводных структур, направленных ответвителей, устройств на их основе и может быть использовано для беспроводной передачи электрической энергии высокой частоты, необходимой, например, для беспроводной зарядки аккумуляторных батарей, реализуемой при выпрямлении токов высокой частоты.

Известны способы беспроводной передачи электрической энергии высокой частоты, используемые для бесконтактной (беспроводной) зарядки батарей мобильных телефонов и других современных гаджетов. Данные способы беспроводной передачи энергии, используемые для зарядки аккумуляторных батарей, объединяются в т.н. стандарт Ци («Global Qi Standard Powers Up Wireless Charging» (Электронный ресурс). — https://www.prnewswire.com/news-releases/global-qi-standard-powers-up-wireless-charging-102043348.html или «Guidelines for Automotive Aftermarket Qi/ Chargers The Wireless Power Consortium 2012 2012/10/01»). Стандарт Ци подразумевает использование магнитной связи между плоскими катушками индуктивности, возникающей на относительно низких рабочих частотах, исчисляемыми десятками или сотнями килогерц. Однако данный способ передачи энергии характеризуется крайне малым рабочим расстоянием между элементами системы передачи энергии. Эффективная передача энергии осуществляется практически при полном контакте поверхностей элементов передачи энергии. При расстоянии между поверхностями уже в 3-5 мм передача энергии прекращается.

Работа устройства с увеличенным расстоянием действия основана на принципе магниторезонансной передачи энергии и описана в работах Kurs A., Karalis A., Moffatt R., Joannopoulos J. D., Fisher P, Soljačić M. “Wireless Power Transfer via Strongly Coupled Magnetic Resonances,” Science, 06 Jul 2007, Vol. 317, Issue 5834, pp. 83-86б, DOI: 10.1126/science.1143254; или Karalis A., Joannopoulos J. D., Soljačić M. “Efficient wireless non-radiative mid-range energy transfer,” Annals of Physics 323 (2008) P. 34–48; или Goodbye wires! MIT team experimentally demonstrates wireless power transfer, potentially useful for powering laptops, cell phones without cords (Электронный ресурс). — http://news.mit.edu/2007/wireless-0607. По заверениям авторов, передача энергии может осуществляться изотропно и на значительные расстояния, достигающие нескольких метров. Однако работа такого устройства является небезопасной для живых организмов, находящихся в непосредственной близости от системы беспроводной передачи энергии, особенно если уровень передаваемой мощности излучения поднять до нескольких ватт и более.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является Способ беспроводной передачи электрической энергии высокой частоты, описанный Патенте РФ № 2704602.

По этому способу первоначально генерируют высокочастотные колебания настолько малым уровнем мощности, насколько такой уровень позволяет измерить коэффициент стоячей волны (КСВ) в линии передачи, и подают эти колебания через измеритель КСВ на первый конец первой микрополосковой линии передачи определенной длины, второй конец которой замыкают на землю или оставляют свободным. При этом микрополосковую линию передачи для экономии места сворачивают в спираль. К первой микрополосковой линии передачи подносят вторую микрополосковую линию передачи такой же длины, второй конец которой также замыкают на землю или оставляют свободным, причем вторую микрополосковую линию передачи также для экономии места сворачивают в спираль, причем сворачивание в спираль второй микрополосковой линии передачи осуществляют зеркально по отношению к сворачиванию в спираль первой микрополосковой линии передачи. При этом вторую микрополосковую линию передачи подносят к первой микрополосковой линии передачи лицом, в результате чего между двумя отдельными микрополосковыми линиями передачи организуют сильную лицевую связь и, тем самым, две отдельные микрополосковые линии передачи преобразуют в один направленный ответвитель с лицевой связью на симметричных полосковых линиях передачи. При этом измеряют КСВ в первой микрополосковой линии передачи и оценивают его значение. При этом задаются некоторым пороговым значением КСВ. Если значение измеренного КСВ оказывается выше этого заданного порогового значения, то уровень мощности первоначально генерируемых высокочастотных колебаний оставляют на том же настолько малом уровне, насколько такой уровень позволяет измерить КСВ в первой микрополосковой линии передачи. Тем самым минимизируют непроизводительные потери энергии. Если значение измеренного КСВ по мере приближения второй микрополосковой линии передачи к первой микрополосковой линии передачи падает ниже заданного порогового значения, то по этому факту уровень мощности генерируемых высокочастотных колебаний делают максимальным и организуют, тем самым, эффективную беспроводную передачу энергии от генератора высокочастотных колебаний к нагрузке через две микрополосковые линии передачи с лицевой связью. При этом с первого конца второй микрополосковой линии передачи снимают высокочастотные колебания, энергию которых используют далее по назначению. При этом вредное влияние энергии высокочастотных колебаний на человека и другие биологические объекты, находящиеся в зоне действия системы беспроводной передачи энергии, сводят к нулю, поскольку направленный ответвитель, образованный по факту симметричными полосковыми линиями передачи с лицевой связью не производит излучения энергии в свободное пространство.

Однако, приведенный способ беспроводной передачи электрической энергии высокой частоты обладает недостатком. Согласно приведенному на фиг. 4 графике (Патент РФ № 2704602), значение коэффициента передачи энергии изменяется с изменением частоты генерируемого сигнала. При этом наблюдаются периодические максимумы коэффициента передачи энергии высокой частоты. И эти максимумы соответствуют частотам, кратным первой основной частоте, определяемой четвертью электрической длины соответствующей волны, которая равна физической длине микрополосковой линии передачи. При этом коэффициент передачи энергии в максимумах возрастает с ростом частоты сигнала до определенного предела, после чего увеличения коэффициента передачи энергии не происходит. Очевидно, что с дальнейшим увеличением частоты сигнала общий КПД системы будет падать, что обусловлено потерями энергии в ее генерирующих и выпрямительных цепях. Очевидно, что оптимальным числом кратности основной частоты системы, согласно фиг. 4, следует считать число 4. Кроме того, при изменении расстояния между микрополосковыми структурами в некоторых пределах вблизи ее рабочего положения, при котором КСВ первой микрополосковой линии передачи остается ниже некоторого заданного порогового значения, значение электрической длины микрополосковой линии передачи также изменяется в некоторых пределах. Этот факт очевиден в силу того, что изменяются в некоторых пределах характеристики полученного направленного ответвителя (его погонные емкости и индуктивности). Этот факт был подтвержден также в результате проведенного компьютерного моделирования и экспериментальных исследований (Shirokov I., Shirokova E., Azarov A. The Study of Operation of the System of Wireless Energy Transfer at Real Conditions. Proceedings of the 2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus), St. Petersburg and Moscow, Russia, January 27-30, 2020, P. 1306-1310. DOI: 10.1109/EIConRus49466.2020.9039441). Следовательно, максимальный коэффициент передачи на фиксированной оптимальной рабочей частоте, может быть достигнут строго при определенном расстоянии между микрополосковыми структурами. При любом отклонении этого расстояния от этого значения коэффициент передачи энергии будет падать, поскольку будет изменяться электрическая длина волны в полосковой линии передачи, и будет изменяться частота максимума коэффициента передачи.

Целью изобретения является обеспечение максимального коэффициента передачи энергии высокой частоты при изменении расстояния между микрополосковыми структурами в некоторых рабочих пределах.

Указанная цель достигается тем, что по способу обеспечения максимального коэффициента передачи электрической энергии высокой частоты при изменении расстояния между микрополосковыми структурами в некоторых пределах, включающему первоначальное генерирование высокочастотных колебаний с настолько малым уровнем мощности, насколько такой уровень позволяет измерить коэффициент стоячей волны в линии передачи, которая представляет собой микрополосковую структуру, подачу этих колебаний через измеритель коэффициента стоячей волны на первый конец первой микрополосковой структуры определенной длины, второй конец которой замыкают на землю или оставляют свободным, сворачивание в спираль для экономии места первой микрополосковой структуры, приближение к первой микрополосковой структуре второй микрополосковой структуры такой же длины, второй конец которой также замыкают на землю или оставляют свободным, также сворачивание в спираль для экономии места второй микрополосковой структуры, зеркальное сворачивание в спираль второй микрополосковой структуры по отношению к сворачиванию в спираль первой микрополосковой структуры, приближение лицом второй микрополосковой структуры к первой микрополосковой структуре, организацию лицевой связи между двумя отдельными микрополосковыми структурами и, тем самым, преобразование двух отдельных микрополосковых структур в один направленный ответвитель с лицевой связью на симметричных полосковых линиях передачи, измерение коэффициента стоячей волны в первой микрополосковой структуре и оценивание его значения, задание некоторого порогового значения коэффициента стоячей волны, оставление уровня мощности первоначально генерируемых высокочастотных колебаний на том же настолько малом уровне, насколько такой уровень позволяет измерить коэффициент стоячей волны в первой микрополосковой структуре, если значение измеренного коэффициента стоячей волны оказывается выше этого заданного порогового значения, установку максимального уровня мощности генерируемых высокочастотных колебаний, если значение измеренного коэффициента стоячей волны по мере приближения второй микрополосковой структуры к первой микрополосковой структуре падает ниже заданного порогового значения, и организуют, тем самым, эффективную беспроводную передачу энергии от генератора высокочастотных колебаний к нагрузке через две микрополосковые структуры или один направленный ответвитель с лицевой связью на симметричных полосковых линиях передачи с лицевой связью, с первого конца второй микрополосковой структуры снимают высокочастотные колебания, энергию которых используют далее по назначению,

отличающийся тем, что

первоначально частоту высокочастотных колебаний устанавливают равной ее среднему значению вблизи ее оптимального значения, установленного ранее по результатам моделирования или экспериментального измерения при некотором среднем рабочем расстоянии между микрополосковыми структурами, при этом измеряют и фиксируют коэффициент стоячей волны в первой микрополосковой структуре, после чего изменяют частоту высокочастотных колебаний на некоторое значение в ту или иную сторону, уменьшения или увеличения, задавая тем самым определенный вектор изменения частоты, после чего вновь измеряют и фиксируют коэффициент стоячей волны в первой микрополосковой структуре, после чего сравнивают полученные два значения коэффициента стоячей волны и если значение коэффициента стоячей волны, полученного первоначально, оказалось больше чем значение коэффициента стоячей волны, полученного после изменения частоты, то заданный первоначально вектор изменения частоты оставляют прежним и продолжают дальнейшее последовательное изменение частоты высокочастотных колебаний в том же направлении с тем же значением с очередным последовательным измерением коэффициента стоячей волны в первой микрополосковой структуре, если очередное изменение частоты высокочастотных колебаний приводит к увеличению коэффициента стоячей волны, то вектор изменения частоты меняют на противоположный и продолжают далее всю процедуру изменения частоты с последующим измерением коэффициента стоячей волны, в результате чего достигают постоянного знакопеременного изменения вектора изменения частоты высокочастотных колебаний, характеризующегося тем, что изменение частоты высокочастотных колебаний происходит вблизи значения, соответствующего максимуму коэффициента передачи энергии, причем, чем меньше задают изменение частоты высокочастотных колебаний, тем точнее устанавливают требуемое значение частоты и достигают большего значения коэффициента передачи энергии, но тем дольше осуществляют итерационный процесс выхода на оптимальную частоту системы для установленного расстояния между микрополосковыми структурами, причем при любом изменении этого расстояния между микрополосковыми структурами вновь автоматически запускают итерационный процесс и вновь получают оптимальную рабочую частоту системы, характеризующуюся максимумом коэффициента передачи энергии.

Данные свойства предполагаемого изобретения являются новыми, поскольку для способа прототипа, в силу присущего ему недостатка, установка частоты была детерминирована. Она выбиралась по результатам моделирования и/или результатам экспериментальных исследований для строго определенного расстояния между микрополосковыми структурами по критерию получения максимума коэффициента передачи энергии. Любое отклонение этого расстояния в любую сторону приводит к уменьшению коэффициента передачи энергии.

Указанный способ обеспечения максимального коэффициента передачи электрической энергии высокой частоты при изменении расстояния между микрополосковыми структурами в некоторых пределах можно реализовать с помощью устройства, показанного на фиг. 1.

Устройство для обеспечения максимального коэффициента передачи электрической энергии высокой частоты при изменении расстояния между микрополосковыми структурами в некоторых пределах состоит из генератора высокочастотных колебаний 1, измерителя коэффициента стоячей волны 2, блока вычислений и управления 3, первой микрополосковой структуры 4, второй микрополосковой структуры 5, нагрузки 6.

Выход генератора высокочастотных колебаний 1 соединен с высокочастотным входом измерителя коэффициента стоячей волны 2, высокочастотный выход которого соединен с первым выводом первой микрополосковой структуры 4, второй вывод которой закорочен на землю или оставлен свободным (как это показано на фиг. 1), при этом информационный выход измерителя коэффициента стоячей волны 2 соединен с входом блока вычислений и управления 3, первый выход которого соединен с входом управления мощностью P генератора высокочастотных колебаний 1, а второй выход которого соединен с входом управления частотой f генератора высокочастотных колебаний 1, при этом первый вывод второй микрополосковой структуры 5 соединен с нагрузкой 6, второй вывод которой закорочен на землю или оставлен свободным (как это показано на фиг. 1).

Работает устройство для обеспечения максимального коэффициента передачи электрической энергии высокой частоты при изменении расстояния между микрополосковыми структурами в некоторых пределах следующим образом.

С помощью генератора высокочастотных колебаний 1 первоначально генерируют высокочастотные колебания малой мощности. Эти высокочастотные колебания подают через измеритель коэффициента стоячей волны 2 на первый конец первой микрополосковой структуры 4 определенной длины. Длина микрополосковой структуры 4 определят рабочий диапазон частот системы беспроводной передачи энергии. Для экономии места микрополосковую линию передачи микрополосковой структуры 4 сворачивают в спираль. Второй конец первой микрополосковой структуры 4 замыкают на землю или оставляют свободным, что обеспечивает полное отражение от второго конца первой микрополосковой структуры 4 высокочастотных колебаний, распространяющихся от ее первого конца ко второму. При этом непроизводительные потери энергии в микрополосковой структуре и в ее нагрузке отсутствуют. При отсутствии второй микрополосковой структуры 5 вся энергия высокочастотного сигнала отражается от закороченного или свободного конца первой микрополосковой структуры 4 и возвращается к генератору высокочастотных колебаний 1 через измеритель коэффициента стоячей волны 2. Измеритель коэффициента стоячей волны 2 формирует на своем информационном выходе уровень напряжения, пропорциональный коэффициенту стоячей волны. Это напряжение сравнивают в блоке вычислений и управления 3 с некоторым пороговым уровнем, характеризующим пороговое значение коэффициента стоячей волны. При превышении этого напряжения на информационном выходе измерителя коэффициента стоячей волны 2 заданного порогового уровня блок вычислений и управления 3 формирует на своем первом выходе управления мощностью P соответствующий сигнал, который управляет мощностью генератора и оставляет генератор высокочастотных колебаний в режиме генерации сигналов малой мощности.

Далее к первой микрополосковой структуре 4 подносят вторую микрополосковую структуру 5 такой же длины. Второй конец второй микрополосковой структуры 5 также замыкают на землю или оставляют свободным. Вторая микрополосковая структура также для экономии места свернута в спираль, причем сворачивание в спираль второй микрополосковой структуры 5 осуществляют зеркально по отношению к сворачиванию в спираль первой микрополосковой структуры 4.

При приближении второй микрополосковой структуры 5 к первой микрополосковой структуре 4 часть энергии высокочастотных колебаний перетекает из первой микрополосковой структуры 4 во вторую микрополосковую структуры 5. Далее высокочастотные колебания распространяются во второй микрополосковой структуре 5 от ее второго конца к первому концу, и энергия этих высокочастотных колебаний попадает в нагрузку 6. Другая часть энергии, которая не перетекла из первой микрополосковой структуры 4 во вторую микрополосковую структуру 5, распространяется в первой микрополосковой структуре 4 до ее второго конца, где высокочастотные колебания полностью отражаются и распространяются далее в первой микрополосковой структуре 4 от ее второго конца к первому. Часть энергии этих колебаний также перетекает во вторую микрополосковую структуру 5. Далее высокочастотные колебания распространяются от ее первого конца ко второму. Отразившись от закороченного или свободного второго конца второй микрополосковой структуры 5, высокочастотные колебания распространяются во второй микрополосковой структуре 5 и попадают в нагрузку 6, повышая тем самым коэффициент передачи энергии из первой микрополосковой структуры 4 во вторую микрополосковую структуру 5.

Процесс передачи высокочастотной энергии был промоделирован в пакете прикладных программ Microwave Office. Электромагнитная структура, составляющая две микрополосковые линии, объединенные в один направленный ответвитель, показана на фиг. 2 (2D изображение) и фиг. 3 (3D изображение). Расстояние между двумя микрополосковыми структурами было взято равным 10 мм. Результат моделирования процесса перетекания энергии показан на Фиг. 4.

Одна кривая, отмеченная квадратными маркерами, отображает изменение коэффициента передачи энергии сигнала S(2,1) от частоты колебаний в направленном ответвителе, образованном двумя микрополосковыми линиями передачи или микрополосковыми структурами, обращенными лицом друг к другу. Первый максимум наблюдается на частоте, которая характеризирует длину линии передачи, равную четверти длины волны высокочастотных колебаний в этой микрополосковой линии передачи. Коэффициент передачи энергии на этой частоте невелик. Зато уже при четвертом максимуме (четыре четверти длины волны) значение коэффициента передачи энергии сигнала S(2,1) достигает величины –0,88 дБ, что является совершенно приемлемым для организации процесса беспроводной передачи энергии от генератора высокочастотных колебаний 1 к нагрузке 6.

Другая кривая, отмеченная треугольными маркерами, отображает изменение коэффициента возвратных потерь энергии сигнала S(1,1) от частоты колебаний в первой микрополосковой структуре 4. Эта величина характеризует коэффициент стоячей волны высокочастотных колебаний в первой микрополосковой структуре 4. Совершенно очевидно, что эта кривая имеет обратный осциллирующий характер по отношению к первой кривой.

На частоте четвертого максимума коэффициента передачи энергии высокочастотных колебаний возвратные потери опускаются ниже уровня –10 дБ, что соответствует снижению коэффициента стоячих волн ниже 2. Это значение коэффициента стоячих волн, например, можно принять как пороговое. При уменьшении уровня возвратных потерь ниже –10 дБ (снижении коэффициента стоячих волн ниже 2) блок вычислений и управления 3 формирует на своем первом выходе управления мощностью P сигнал, которым переводит генератор высокочастотных колебаний 1 в режим генерации сигнала максимальной мощности, обеспечивая тем самым эффективную передачу энергии высокочастотных колебаний от генератора высокочастотных колебаний 1 в нагрузку 6. Непроизводительные потери энергии высокочастотных колебаний сводятся при этом к минимуму. Поскольку передача энергии осуществляется в объединенном направленном ответвителе, реализованном по факту на симметричных полосковых линиях с лицевой связью, а не микрополосковых линиях, если рассматривать их в отдельности, то излучение высокочастотной энергии в свободное пространство практически полностью отсутствует.

При включении генератора высокочастотных колебаний 1 на максимальную мощность автоматически запускают итерационный процесс установки оптимальной рабочей частоты системы, которую определяют по критерию максимального коэффициента передачи энергии, что в точности соответствует минимальному значению коэффициента стоячей волны в первой микрополосковой структуре 4. При этом первоначально частоту высокочастотных колебаний устанавливают равной ее среднему значению вблизи ее оптимального значения, установленного ранее по результатам моделирования или экспериментального измерения при некотором среднем рабочем расстоянии между микрополосковыми структурами. Установку требуемой частоты осуществляют формированием соответствующего сигнала на втором выходе управления частотой f блока вычислений и управления 3. После этого измеряют и фиксируют коэффициент стоячей волны в первой микрополосковой структуре 4.

Далее блок вычислений и управления 3 на своем втором выходе управления частотой f формирует сигнал, с помощью которого изменяют частоту высокочастотных колебаний на некоторое значение в ту или иную сторону, уменьшения или увеличения, задавая тем самым определенный вектор изменения частоты. Далее вновь измеряют и фиксируют коэффициент стоячей волны в первой микрополосковой структуре 4, после чего сравнивают полученные два значения коэффициента стоячей волны.

Если значение коэффициента стоячей волны, полученного первоначально, оказалось больше, чем значение коэффициента стоячей волны, полученного после изменения частоты, то заданный первоначально вектор изменения частоты оставляют прежним. Таким образом, изменяют значение сигнала на втором выводе управления частотой f блока вычислений и управления 3 и продолжают дальнейшее последовательное изменение частоты высокочастотных колебаний в том же направлении с тем же значением изменения частоты с очередным последовательным измерением коэффициента стоячей волны в первой микрополосковой структуре 4.

Если очередное изменение частоты высокочастотных колебаний приводит к увеличению коэффициента стоячей волны, которое фиксируют в блоке вычислений и управления 3, то вектор изменения частоты с помощью блока вычислений и управления 3 меняют на противоположный и продолжают далее всю процедуру изменения частоты с последующим измерением коэффициента стоячей волны.

В результате достигают постоянного знакопеременного изменения вектора изменения частоты высокочастотных колебаний, характеризующегося тем, что изменение частоты высокочастотных колебаний происходит вблизи значения, соответствующего максимуму коэффициента передачи энергии. Чем меньше задают изменение частоты высокочастотных колебаний, тем точнее устанавливают требуемое значение частоты и достигают большего коэффициента передачи энергии. Вместе с тем в этом случае дольше осуществляется итерационный процесс выхода на оптимальную частоту системы для установленного расстояния между микрополосковыми структурами. При любом изменении этого расстояния между микрополосковыми структурами вновь автоматически запускают итерационный процесс и вновь получают оптимальную рабочую частоту системы, характеризующуюся максимумом коэффициента передачи энергии для нового расстояния между микрополосковыми структурами 4 и 5.

Народнохозяйственный эффект от использования предполагаемого изобретения связан с появлением возможности эффективно, с минимальными потерями, передавать энергию сигнала генератора высокочастотных колебаний в нагрузку без проводов. При этом конструкция устройства, реализующего данный способ беспроводной передачи энергии предельно проста.

Другой аспект повышения эффективности от использования предполагаемого изобретения связан с тем, что в процессе работы системы беспроводной передачи энергии ее рабочая частота выбирается оптимальной по критерию максимального коэффициента передачи энергии для установленного расстояния между микрополосковыми структурами системы. Любое изменение этого расстояния в пределах возможного рабочего диапазона запускает автоматически итерационный процесс установки частоты, направленный на то, чтобы коэффициент передачи энергии был бы максимальным.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к технике построения волноводных структур, направленных ответвителей, устройств на их основе, и может быть использовано для беспроводной передачи электрической энергии высокой частоты. Технический результат заключается в обеспечении максимального коэффициента передачи энергии высокой частоты при изменении расстояния между микрополосковыми структурами в некоторых рабочих пределах. Достигается тем, что осуществляется итерационный процесс выхода на оптимальную частоту системы для установленного расстояния между микрополосковыми структурами. При любом изменении этого расстояния между микрополосковыми структурами вновь автоматически запускается итерационный процесс и вновь получают оптимальную рабочую частоту системы, характеризующуюся максимумом коэффициента передачи энергии для нового расстояния между микрополосковыми структурами системы. 4 ил.

Способ обеспечения максимального коэффициента передачи электрической энергии высокой частоты при изменении расстояния между микрополосковыми структурами в некоторых пределах, включающий первоначальное генерирование высокочастотных колебаний с настолько малым уровнем мощности, насколько такой уровень позволяет измерить коэффициент стоячей волны в линии передачи, которая представляет собой микрополосковую структуру, подачу этих колебаний через измеритель коэффициента стоячей волны на первый конец первой микрополосковой структуры определенной длины, второй конец которой замыкают на землю или оставляют свободным, сворачивание в спираль для экономии места первой микрополосковой структуры, приближение к первой микрополосковой структуре второй микрополосковой структуры такой же длины, второй конец которой также замыкают на землю или оставляют свободным, также сворачивание в спираль для экономии места второй микрополосковой структуры, зеркальное сворачивание в спираль второй микрополосковой структуры по отношению к сворачиванию в спираль первой микрополосковой структуры, приближение лицом второй микрополосковой структуры к первой микрополосковой структуре, организацию лицевой связи между двумя отдельными микрополосковыми структурами и, тем самым, преобразование двух отдельных микрополосковых структур в один направленный ответвитель с лицевой связью на симметричных полосковых линиях передачи, измерение коэффициента стоячей волны в первой микрополосковой структуре и оценивание его значения, задание некоторого порогового значения коэффициента стоячей волны, оставление уровня мощности первоначально генерируемых высокочастотных колебаний на том же настолько малом уровне, насколько такой уровень позволяет измерить коэффициент стоячей волны в первой микрополосковой структуре, если значение измеренного коэффициента стоячей волны оказывается выше этого заданного порогового значения, установку максимального уровня мощности генерируемых высокочастотных колебаний, если значение измеренного коэффициента стоячей волны по мере приближения второй микрополосковой структуры к первой микрополосковой структуре падает ниже заданного порогового значения, и организуют, тем самым, эффективную беспроводную передачу энергии от генератора высокочастотных колебаний к нагрузке через две микрополосковые структуры или один направленный ответвитель с лицевой связью на симметричных полосковых линиях передачи с лицевой связью, с первого конца второй микрополосковой структуры снимают высокочастотные колебания, энергию которых используют далее по назначению,

отличающийся тем, что

первоначально частоту высокочастотных колебаний устанавливают равной ее среднему значению вблизи ее оптимального значения, установленного ранее по результатам моделирования или экспериментального измерения при некотором среднем рабочем расстоянии между микрополосковыми структурами, при этом измеряют и фиксируют коэффициент стоячей волны в первой микрополосковой структуре, после чего изменяют частоту высокочастотных колебаний на некоторое значение в ту или иную сторону, уменьшения или увеличения, задавая тем самым определенный вектор изменения частоты, после чего вновь измеряют и фиксируют коэффициент стоячей волны в первой микрополосковой структуре, после чего сравнивают полученные два значения коэффициента стоячей волны, и если значение коэффициента стоячей волны, полученное первоначально, оказалось больше, чем значение коэффициента стоячей волны, полученное после изменения частоты, то заданный первоначально вектор изменения частоты оставляют прежним и продолжают дальнейшее последовательное изменение частоты высокочастотных колебаний в том же направлении с тем же значением с очередным последовательным измерением коэффициента стоячей волны в первой микрополосковой структуре, если очередное изменение частоты высокочастотных колебаний приводит к увеличению коэффициента стоячей волны, то вектор изменения частоты меняют на противоположный и продолжают далее всю процедуру изменения частоты с последующим измерением коэффициента стоячей волны, в результате чего достигают постоянного знакопеременного изменения вектора изменения частоты высокочастотных колебаний, характеризующегося тем, что изменение частоты высокочастотных колебаний происходит вблизи значения, соответствующего максимуму коэффициента передачи энергии, причем чем меньше задают изменение частоты высокочастотных колебаний, тем точнее устанавливают требуемое значение частоты и достигают большего значения коэффициента передачи энергии, но тем дольше осуществляют итерационный процесс выхода на оптимальную частоту системы для установленного расстояния между микрополосковыми структурами, причем при любом изменении этого расстояния между микрополосковыми структурами вновь автоматически запускают итерационный процесс и вновь получают оптимальную рабочую частоту системы, характеризующуюся максимумом коэффициента передачи энергии.