СПОСОБ ИЗЛУЧЕНИЯ "ВИХРЬ" И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ ВОЛН Российский патент 2022 года по МПК H01Q1/00 

Изобретение относится к области техники радиотехнических средств, а именно к способу излучения вращающейся энергии электромагнитных или механических волн и может быть использовано в медицине, радиосвязи, радиолокации и эхолокации в акустических и гидроакустических устройствах. Механические волны (акустические и гидроакустические) - это процесс распространения колебаний в упругой среде. Эффекты и явления, возникающие при облучении объектов вращающейся энергией электромагнитных или механических волн, которая с высокими скоростями (частотами) и различными направлениями вращается в пространстве, могут найти применение во многих сферах для практического применения. В таких областях как в загоризонтной радиосвязи для осуществления дальней радиосвязи, загоризонтной радиолокации для обнаружения, распознавания и сопровождения малоразмерных и малозаметных объектов, в том числе выполненных по технологии "Стелс", а также в гидролокации для обнаружения малозаметных объектов. Энергия электромагнитных и механических волн, которая с высокой скоростью вращается (качается, перемещается) в пространстве, может быть использована в целях нейтрализации летательных аппаратов воздушного и космического назначения, нарушения устойчивого функционирования объектов электроэнергетики, сбоя работы приборов и аппаратуры электроники, а также в полицейских мероприятиях для нейтрализации беспорядков, вызванных действиями деструктивных элементов.

Предложенный способ излучения "вихрь" может найти применение в других областях науки и техники, в том числе в радионавигации, РЭБ, акустике и гидроакустике, геологоразведке, медицине для диагностики и лечения ряда заболеваний, технической диагностике, технологической обработке материалов и других направлениях.

Известны антенны с электронным (электрическим) сканированием и могут рассматриваться как решетки с управляемым фазовым или амплитудно-фазовым распределением. Такие решетки еще называют фазированные антенные решетки (ФАР), описанные в источниках: - Вендик О.Г., Парнес М.Д. Антенны с электрическим сканированием (введение в теорию). Под редакцией Бахраха. - 2001. - 250 с.- Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток. Учебное пособие. Под редакцией Воскресенского И.Д. - М. Радиотехника, 2003. - 632 с.

Антенная решетка из n излучающих элементов позволяет увеличить приблизительно в n раз коэффициент направленного действия (КНД) и, следовательно, увеличить коэффициент усиления антенны по сравнению с одиночным излучателем. Антенная решетка также позволяет сузить луч для повышения помехозащищенности, разрешающей способности по угловым координатам, точности пеленгации источников радиоизлучения в радиолокации и радионавигации. Важным преимуществом ФАР является возможность быстрого обзора (сканирования) пространства за счет "качания" луча диаграммы направленности электрическими методами (по сравнению с антеннами с механическим сканированием луча). Функциональные возможности ФАР расширяются при использовании совместно с каждым излучающим элементом активного приемопередающего модуля так называемой активной фазированной решетки (АФАР).

Известны антенны с электронным сканированием луча это:

- антенна с электронным сканированием луча, защищенная в А.С. СССР №785916, Кл. H01Q21/06, опубликовано: 1980.12.07;

- высоконаправленная кольцевая фазированная антенная решетка, защищенная патентом РФ №2310956, Кл. H01Q21/06, опубл.: 2007.11.20;

- антенная система с круговым или секторным сканированием, описанная в статье "Reactively Controlled Directive Arrays" в журнале "IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION", VOL.AP-26, No.3, May 1978;

- антенная система с круговым или секторным сканированием, защищенная патентом РФ №2385518, Кл H01Q3/44, опубликовано - 27.03.2010.

Разработан новый метод селекции движущихся объектов, изготовленных по технологии "стелс". Как сообщили в "Радиотехническом институте имени академика А. Л. Минца", он позволяет фиксировать радиолокационную тень, которую оставляет на экране радара самолет-"невидимка". В основу метода положены фиксация и анализ радиолокационной тени, которую оставляет на экране радара самолет-"невидимка" методом синтезирования апертуры движущихся объектов, возникающих на этапе картографирования местности. Ученым института имени Минца совместно со специалистами других учреждений и предприятий удалось создать новую модель расчета радиолокационной тени, учитывающую скорость и параметры полета летательного аппарата. Новая технология защищена патентами RU 2214578 C1, 20.10.2003; RU 2312297 C1, 08.06.2006.

Известно устройство для излучения вращающегося электромагнитного поля, которое было заявлено 17.04.1940 г.за №4774 в Народный Комиссариат Обороны СССР; база патентов СССР: номер патента 61511, класс 21 а4, 4811. Устройство, состоящее из двух ненаправленных антенн, питаемых общим генератором через фазовращатель, создающих в цепях питания, идущих от него к антеннам, сдвиг фаз на 90 градусов. В результате фазового сдвига токов антенн возникает вращающееся электромагнитное поле с поляризацией в виде восьмерки, что обеспечивает большую дальность действия курсовождения, возможность получения большой точности указания курса, сравнительно простая антенная система повышенная устойчивость работы системы. Как недостаток заявленного устройства необходимо отметить неравномерное вращение восьмерки, наличие двух нерабочих участков кривой, неопределенность пеленгов в 180 градусов, отсутствие возможности излучения энергии электромагнитных волн вращающегося по кругу, спирали в зависимости от геометрии размещения излучающих элементов, качание в секторе или по прямой линии от единиц герц до десяти мегагерц.

Известны различные способы и устройства для обработки, сепарирования, перемешивания различных продуктов, передачи электроэнергии, а также для лечения ряда заболеваний с помощью вращающихся (вихревых) электромагнитных полей (см. патенты RU 2322745, RU 2461416, RU 2212911, RU 2270074, RU 2278725, RU 2342987, RU 2448802, RU 2238118). Фрактальная СВЧ электромагнитная вихревая пушка. Вихревая пушка излучает электромагнитное поле СВЧ диапазона от 300 ГГц, которое благодаря фрактальным вихревым излучателям само уплотняется в глубину пространства и времени, увеличивая плотность и энергию поля в единице объема.

Близким по технической сути можно считать прототип способ воздействия электромагнитным излучением (патент RU 2238118 С2 2002.12.23). Изобретение относится к медицине и предназначено для воздействия электромагнитным излучением на биообъект.Сущность этого изобретения состоит в осуществлении регулированного по частоте вращения источника электромагнитного излучения с формированием переменного электромагнитного поля, частота которого определяется угловой скоростью в пределах ИНЧ диапазона. Вращение источника электромагнитного излучения и воздействие им на биообъект осуществляется механическим порядком, с помощью электродвигателя сопряженного с тахометром, что позволяет повысить эффективность ИНЧ и КВЧ терапии на основе их сочетания.

Однако выше названное изобретение способ "воздействия электромагнитным излучением", как и другие аналоги изобретений, имеют недостатки по сравнению с предлагаемым способом. К ним относятся. Вращение электромагнитного или механического поля выполняется механикой с помощью электродвигателя, которое значительно ниже по сравнению с предлагаемым способом вращения. Отсутствует возможность излучения энергии электромагнитных или механических волн (далее энергия волн), которые с высокой частотой (скоростью) вращаются (качаются, перемещаются) в пространстве, от единиц герц до десятков мегагерц. Отсутствует возможность мгновенного изменения направления вращения (право - потом левостороннего вращения) диаграммы направленности (далее ДН) системы излучателей (антенной системы) энергии волн по кругу, спирали, в секторе, линию или иной другой траектории, в зависимости от геометрии расположения излучателей на теле конструкции антенны. Эти недостатки устраняет предлагаемый способ излучения "вихрь".

Аналогов заявленного технического решения излучения электромагнитных или механических волн (далее волн), энергия которых в направлении истечения с высокими скоростями (частотами) вращается (качается, перемещается) и мгновенно изменяет направление вращения (качания, перемещения) в пространстве, в процессе проведения патентного поиска не обнаружено.

Установлено, что главное свойство излучения электромагнитных или механических волн заключается в том, что оно способно переносить через пространство энергию излучения, в том числе энергию вращения электромагнитных или механических волн. Электромагнитные или механические волны излучаются колеблющимися зарядами или молекулами. При этом важно, чтобы движение таких зарядов или молекул осуществлялось с ускорением. Ускорение может быть линейным, угловым и радиальным. Наличие ускоренного движения зарядов (молекул) в объектах облучения под действием вращающейся энергии волн - главное условие получения эффекта пассивного излучения или переизлучения (далее переизлучения), поглощения (нагрева), отражения этой энергии от(в) объектов(ах) облучения. Для получения эффекта переизлучения или поглощения (нагрева) необходимо, чтобы излучение энергии электромагнитных или механических волн вращалась (качалось, перемещалось) в пространстве с высокими скоростями (ускорениями) и различными направлениями вращения (качания, перемещения).

Зависимость между энергией Wизл (мощностью Pизл) волн излучения и энергией Wвр (мощностью Pвр) волн вращения коррелируется следующим образом. Известно, что полная работа Wполн, совершаемая телом при поступательном и вращательном движении, определяется выражением Wполн=Wпоступ+Wвр. Полная мощность (P), это работа в единицу времени, W/tполн=W/tпоступ+W/tвр, или Pполн=Pпоступ+Pвр. Тогда полная излучаемая энергия волн электромагнитных и механических (акустических и гидроакустических), которая вращается в пространстве, в полном соответствии с определением механической работы при поступательном и вращательном движении тела, будет состоять из энергии излучения и энергии вращения Wполн=Wизл+Wвращ, а мощность излучения W/tполн=W/tпоступ+W/tвр или Pполн=Pизл+Pвр, Вт.(1)

Энергия (мощность) Wизл излучения, подводимая к излучателю известна. Она задается параметрами излучающего устройства и характеристиками системы излучателей (передающей антенны). Необходимо определить энергию (мощность) волн вращения (электромагнитных или механических) и зависимость этой энергии (мощности) от скорости (частоты) вращения диаграммы направленности элементарного излучателя. Для упрощения рассмотрения процессов излучения и проведения расчетов энергии волн, которая вращается пространстве, рассмотрим вращение энергии электромагнитного поля и ее основную составляющую - напряженность электрического поля E.

Установлено, что любая работа, совершаемая над материей, увеличивает ее энергию и делает ее способной в свою очередь совершать работу. Работа W электрического поля по перемещению элементарного заряда Q происходит в полном соответствии с определением механической работы, в том числе и для вращающегося электрического поля в пространстве. Известно W=F⋅s, а F=M/r, s=ϕ⋅r, тогда Wвр=M⋅ϕ, Дж. (2),

где Wвр - совершенная работа вращения, Дж,

F - сила, действующая по касательной к вращению, Н,

s - перемещение элементарного заряда по траектории вращения, м,

r - радиус вращения момента силы M, м,

M - момент силы F, Н⋅м,

ϕ - угловое перемещение элементарного заряда в электрическом поле излучения, рад.

В соответствии с выражением (2) Wвр=M⋅ϕ, где M=F⋅r, а (=ω⋅t, запишем Wвр=F⋅r⋅ω⋅tвр, Дж. (3), где

Wвр - совершенная работа излучения вращения, Дж,

F - сила, действующая по касательной к вращению элемент. заряда Q, Н,

r - радиус вращения, элементарного излучателя, м,

ϕ - угловая скорость вращения элементарного излучателя, 1/сек,

tвр - время вращения, по перемещению элементарного заряда Q в

электрическом поле излучения, сек.

Как правило, время излучения tизл равно времени вращения tвр, tизл=tвр.

Сила F, действующая по касательной к вращению элементарного заряда Q в электрическом поле излучения, находится через работу (мощность) электрического поля. Известно, что напряженность электрического поля E характеризуется силой F, которая действует на элементарный заряд Q, помещенный в это поле, E=F/Q, В/м. (4), где

E - напряженность электрического поля излучателя вращения, В/м,

F - сила, действующую по касательной к вращению элемент.заряда Q, Н,

Q - элементарный заряд, Кл.

В тоже время при перемещении элементарного заряда Q в электрическом поле излучения по траектории вращения на расстояние s совершается работа равная W вр=Fвр⋅s, Дж. (5), где

Wвр - совершенная работа вращения, Дж,

Fвр - сила, действующая по касательной, к вращению элемент-го заряда Q, Н,

s - перемещение элементарного заряда по траектории вращения, м.

С другой стороны при перемещении элементарного заряда Q, затрачивается энергия Wвр электрического поля излучения и время t на совершение этой работа. Тогда можно записать, W=P⋅t, W=U⋅I⋅t, и I⋅t=Q, получим Wвр=U⋅Q, Дж. (6), где

Wвр - совершенная работа вращения, Дж,

U - напряжение, которое подается на излучатель, В,

Q - элементарный заряд, Кл.

Приравняем выражения (5) и (6). F⋅s=U⋅Q и найдем напряженность электрического поля E: U=F⋅s/Q, E=F/Q, U=E⋅s, тогда E=U/s, В/м (7), где

E - напряженность электрического поля излучателя, В/м,

U - напряжение, которое подается на излучатель, В,

s - перемещение элементарного заряда Q в электрическом поле по траектории

вращения, м.

Из выражений (4) и (7) определим среднее значение работы вращения за время t, Wср. вр=Pср⋅t/2, Дж. (8).

Установлено, что в электрическом поле всегда запасена энергия. Она соответствует работе, затраченной на создание поля, и вновь превращается в энергию, когда поле исчезает.Сделаем предположение, что в процессе этого преобразования, ток I остается постоянным, а мгновенное напряжение U(t) линейно зависит от времени t и, что напряжение увеличивается от 0 до U. Тогда энергию вращения излучения электрического поля можно определить: Wизл=dt=U⋅I⋅t/2=P⋅t/2, Wизл=Pизл⋅tизл/2, Дж. (9), где

Wизл - энергия излучения электрического поля, Дж,

Pизл - мощность электрического поля, Вт,

tизл - время излучения, сек.

Выше было показано, что в электрическом поле запасена энергия, которая соответствует работе, затраченной на создание поля, и вновь превращается в энергию, когда поле исчезает.Исходя из этого, выражения (5) и (9) тождественны, т.е. F⋅s=P⋅t/2. Из этого равенства находим силу F, действующую по касательной к вращению заряда Q в электрическом поле излучения: F=Pизл⋅tизл/2⋅s, Н. (10), где

F - сила, действующую по касательной к вращению элементарного заряда Q в электрическом поле, Н,

Pизл - мощность излучения электрического поля, Вт,

t - время вращения, сек,

s - перемещение элементарного заряда Q в электрическом поле излучения по

траектории вращения, м.

Сила F в равенстве (10), которая действует по касательной к вращению заряда Q в электрическом поле, определяется через энергию (мощность) электрического поля излучения. Эту силу F можно найти через выражения (4) и (7), приравняв их значения, т.е. F/Q=U/s, тогда F=E⋅Q. На пробный заряд dQ действует сила dF, которая перемещает этот заряд на расстояние s по траектории вращения под действием электрического поля излучения. Поскольку dQ=C⋅dU и E=U/s, получаем dF=(C⋅U/s) dU, интегрируем F=C/s =C⋅U²/2s, где C=Q/U, Q=I⋅t, тогда F=Q⋅U/2s=U⋅I⋅t/2s=P⋅t/2s, окончательно F=Pизл⋅tизл/2s, Н. (11).

Выражения (10) и (11) тождественны. Подставив формулу (10) или (11) в вывод (3), получим требуемое выражение энергии вращения Wвр электрического поля излучателя. Если Wвр=F⋅r⋅ωвр⋅tвр, а F=Pизл⋅tизл/2s, Wвр=F⋅r⋅ω⋅t=(Pизл⋅tизл⋅tвр⋅r⋅ωвр) /2s=(Wизл⋅r⋅ωвр⋅tвр) /2s. Мощность в этом случае можно записать Pвр=Wизл⋅r⋅ωвр/2s. Как правило время излучения равно времени вращения tизл=tвр, в этом случае энергия вращения будет выглядеть Wвр=(Pизл⋅⋅r⋅ωвр)/2s. Окончательно энергию и мощность вращения электрического поля можно записать:

Wвр=(Wизл⋅rвр⋅ωвр⋅tвр) /2s, Дж, (12); Pвр=Wизл⋅rвр⋅ωвр/2s, Вт, (13).

Перемещение s элементарного заряда Q в электрическом поле по траектории вращения элементарного излучателя за один оборот составит

s=2π⋅rвр, ωвр=2π⋅fвр=2π⋅Nвр, тогда выражения (12) и (13) можно записать в виде: Wвр=(Wизл⋅Nвр⋅tвр) /2, Дж (14); Pвр=(Wизл⋅Nвр) /2, Вт, (15).

Wвр=(Wизл⋅fвр⋅tвр)/2, Дж, (16); Pвр=(Wизл⋅fвр) /2, Вт, (17).

Wвр - энергия вращения электрического поля, Дж,

Wизл - энергия излучения электрического поля, Дж,

Pвр - мощность вращения электрического поля, Вт,

rвр - радиус вращения элементарного излучателя, м,

ωвр - угловая скорость вращения элементарного излучателя, 1/сек,

fвр - частота вращения элементарного излучателя, 1/сек,

Nвр - полное число оборотов в секунду, 1/сек,

tвр - время вращения элементарного излучателя, сек,

s - перемещение элементарного заряда Q в электрическом поле по траектории

вращения элементарного излучателя, м.

Из выражений (12, 14,16) и (13, 15, 17) видно, что энергия Wвр (мощность P вр) вращения электрического поля прямо пропорциональна энергии Wизл (мощности Pизл) излучения и ее скорости (частоте) вращения ωвр(fвр) в пространстве, т.е. чем выше радиальное ускорение вращения или скорость ωвр (число оборотов Nвр, частота fвр) электрического поля, тем больше ее энергия Wвр (мощность Pвр) вращения. Это положение распространяется как на электромагнитные, так и на механические волны.

Электромагнитные или механические волны излучаются колеблющимися зарядами или молекулами. При этом существенно, чтобы скорость движения таких зарядов (молекул) менялась во времени. То есть, чтобы заряды (молекулы) двигались с ускорением (линейным, угловым, или радиальным). Наличие ускоренного движения зарядов (молекул) в объектах облучения под действием вращающейся энергии электромагнитных или механических волн - главное условие возникновения наведенной ЭДС и ее излучения (переизлучения) или ее поглощения (нагрева) от (в) объектов облучения. Для получения эффекта переизлучения или поглощения (нагрева) необходимо, чтобы энергия электромагнитных или механических волн вращалась в пространстве с различными ускорениями (скоростями) или направлениями движения (качание).

Сущность предлагаемого изобретения как решения технической задачи излучения электромагнитных или механических волн, энергия которых в направлении излучения дискретно вращается (качается, перемещается), заключается в том, чтобы выполнить электронное и дискретное вращение (качание, перемещение) диаграмм направленности множества n излучателей антенной системы путем последовательного и электронного подключения затем отключения вибраторов к генератору сигналов. Это действие выполняется посредством поочередной электронной коммутации с помощью быстродействующих электронных ключей, управляемых компьютером, источника излучения сигналов к множеству n излучателей энергии волн или диаграмм направленности системы излучения. То есть, производится выключение первого ключа (излучателя (ДН)) и включение второго ключа (излучателя (ДН)), затем выключение второго ключа (излучателя (ДН)) и включение третьего ключа (излучателя (ДН)) и так далее. Таким образом, осуществляется дискретное вращение (качание, перемещение) энергии волн, путем электронного подключения затем отключения с помощью компьютера множества n излучателей антенного устройства к генератору (источнику излучения) с шагом ϕш=0,5*ϕдн или ϕш=360°/n, где ϕдн - ширина ДН. Излучение энергии волн может быть выполнено по кругу, спирали, в секторе, в линию или иной другой траектории в зависимости от геометрии размещения излучателей в пространстве.

Схемы устройств, поясняющих сущность изобретения и принцип работы способа "вихрь", представлены на чертежах фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.4 и фиг.5:

фиг.1. Схема устройства излучения вращающейся энергии электромагнитных или механических волн путем механического вращения симметричного излучателя;

фиг.2. Схема устройства излучения вращающейся энергии электромагнитных или механических волн путем механического вращения коллектора, который подключает затем отключает источник излучения к(от) множеству(а) симметричных излучателей;

фиг.3. Структурная схема устройства излучения вращающейся энергии электромагнитных или механических волн путем электронного и дискретного вращения ДН несимметричных излучателей с разрывом излучения во время коммутаций;

фиг.4. Структурная схема устройства излучения вращающейся энергии электромагнитных или механических волн путем электронного и дискретного вращения ДН симметричных излучателей без разрыва излучения во время коммутаций;

фиг.5. Структурная схема устройства излучения перемещающейся в линию энергии электромагнитных или механических волн путем электронного и дискретного перемещения в линию ДН излучателей без разрыва излучения во время коммутаций.

На чертеже фиг.1 представлена схема устройства излучения вращающейся энергии электромагнитных или механических волн путем механического вращения симметричного излучателя. Работа этого устройства осуществляется путем механического вращения симметричного излучателя (вибратора) 3 вокруг своей оси. Из схемы видно, что излучение энергии волн от источника излучения (передатчика) 1 подается через коллектор 2 на симметричный излучатель (вибратор) 3, который вращается с помощью электродвигателя 4. И таким образом происходит вращение в пространстве ДН симметричного вибратора или излучения энергии волн, которая вращается и распространяется в пространстве в нужном направлении, с помощью симметричного излучателя 3 и отражателя 5.

На чертеже фиг.2 представлена схема устройства излучения вращающейся энергии электромагнитных или механических волн путем механического вращения коллектора, состоящего из двух контактов, к которым подведены симметричные выходы источника излучения, с помощью которых выполняется поочередная и дискретная коммутация источника излучения 1 к симметричным излучателям. Работа по вращению энергии волн осуществляется путем дискретного вращения ДМ системы излучателей энергии волн (СИЭВ), состоящих из множества n излучающих элементов (симметричных вибраторов) 3, расположенных в пространстве по кругу, которые посредством механической коммутации, поочередно подключаются потом отключаются к(от) источнику(а) излучения 1 с помощью коллектора 2 и электродвигателя 4, совершая множество коммутаций (N оборотов). Из схемы фиг.2 видно, что излучение энергии волн от источника излучения (передатчика) 1 подается через коллектор 2 на первый (1-1') симметричный излучатель 3, потом происходит отключение 1-1' вибратора и подключение 2-2' вибратора к передатчику и.т.д. В завершение цикла одного оборота происходит подключение источника излучения 1 к n-n' симметричному вибратору 3 и отключение от него всех остальных вибраторов 3 от передатчика 1. В результате механической коммутации (подключения затем отключения) множества n симметричных вибраторов 3 к источнику излучения 1, происходит вращение ДН системы излучателей или излучение энергии волн, которая вращается и распространяется в пространстве в нужном направлении, с помощью излучателей 3 и отражателя 5.

Техническое решение предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы осуществить излучение электромагнитных или механических волн, энергия которых с высокой скоростью вращается (качается, перемещается) в пространстве, мгновенно изменить направление вращения (перемещения), право затем левостороннее направление движения. Такое действие выполняется посредством дискретного вращения ДН системы излучателей (антенного устройства) с помощью быстродействующих электронных ключей, управляемых компьютером, путем последовательного подключения затем отключения, источника излучения сигналов к множеству n излучателей антенной системы, имеющих узконаправленные диаграмм направленности. Таким образом, осуществляется вращение ДН системы излучателей (антенного устройства) или излучение энергии волн по кругу, по спирали, в секторе, в линию или иной другой траектории в зависимости от геометрии размещения излучателей в пространстве (на теле конструкции антенного устройства).

При облучении объектов наблюдения вращающейся (качающейся, перемещающейся) энергией электромагнитных или механических волн и меняющейся частотой (скоростью) вращения и направлением вращения энергии волн (право затем левосторонним направлением) по программам, заложенным в память компьютера, можно получить следующие технические результаты и эффекты:

1. образование энергии волн вращения;

2. эффект отражения, преломления и пассивного излучения или переизлучения от объектов облучения в результате воздействия вращающейся энергией механических волн и возбуждения в упругой среде облучаемого объекта элементарных механических волн;

3. эффект отражения, преломления и переизлучения от объектов облучения в результате воздействия вращающейся энергией электромагнитных волн и наведения в проводниках и полупроводниках электродвижущей силы (далее ЭДС), в диэлектрике возникновение поляризации и образование элементарных диполей, и как следствие возникновение в теле облучения элементарных электромагнитных волн пассивного излучения;

4. эффект полного поглощения наведенной ЭДС или нагрев в результате возникновения резонанса напряжений в эквивалентной схеме объекта облучения последовательно соединенных индуктивности, емкости и активного сопротивления при условии совпадении частоты колебаний наведенной ЭДС с собственной частотой эквивалентной схемы;

- при резонансе напряжений полное сопротивление эквивалентной цепи становится наименьшим и равным активному сопротивлению, ток становится максимальным, а мощность только активная и максимально возможная;

5. эффект полного переизлучения или полного излучения наведенной ЭДС в результате возникновения резонанса токов в эквивалентной схеме объекта облучения параллельно соединенных индуктивности, емкости и активного сопротивления при условии совпадении частоты колебаний наведенной ЭДС с собственной частотой эквивалентной схемы;

- при резонансе токов полная проводимость эквивалентной схемы становится наименьшим и равной ее активной составляющей, ток минимальным, полная мощность равна ее активной составляющей, а коэффициент мощности всей цепи равный единице;

6. нейтрализация различных возбудителей (микробов, бактерий, вирусов), а также злокачественных образований, в результате воздействия мощным излучением вращающейся энергии волн на биообъект, при условии возникновения в эквивалентной схеме биообъекта резонанса токов или напряжений (fвр=fизл=fэкв,био);

7. лечение ряда заболеваний воздействием излучения вращающейся энергией волн на биообъект суммой частот вращения (качания, перемещения) fвр=fmin -- fmax малой или средней мощности;

8. эффект отражения высокочастотных (ВЧ) и очень высоких частот (ОВЧ) радиоволн от слоев ионосферы в результате облучения их вращающейся с высокой скоростью энергией электромагнитных волн и образование в ионосфере областей с высокой концентрацией ионов и как следствие возникновение токов переноса;

9. образование областей с высокой концентрацией заряженных частиц в верхних слоях атмосферы в результате их "подсветки" вращающейся энергии волн, под углом падения отличным от нуля, и получение трассы для осуществления загоризонтной радиолокации или радиосвязи;

10. излучение энергии волн типа белый шум или стационарный шум по кругу, спирали, в секторе, в линию и.т.д. в зависимости от геометрии размещения излучателей в пространстве или иным другим математическим или физическим законам.

Новым в предлагаемом способе "вихрь" является излучение электромагнитных или механических волн, энергия которых с высокими скоростями (частотами) и разными направлениями движения вращается (качается, перемещается) в пространстве. Это действие осуществляется с помощью множества n электронных ключей, путем поочередного подключения затем отключения источника излучения сигналов к множеству n узконаправленных излучателей системы излучения, совершаемых по команде компьютера, по программам коммутации, заложенным в его память. Таким образом, выполняется дискретное вращение (качание, перемещение) излучение энергии волн в пространстве по кругу или спирали, в секторе или линию или иной другой траектории, в зависимости от расположения узконаправленных излучателей на теле конструкции антенны. а также излучение энергии волн типа белый (стационарный) шум или излучение энергии волн по иным математическим или физическим принципам по программам, заложенным в память компьютера.

Решение указанной технической задачи с достижением названных результатов и эффектов реализуется посредством выполнения электронной коммутации, поочередного подключения затем отключения, по программам, заложенным в память компьютера, выходного напряжения источника излучения сигналов, усиленного УМ или ЭП, к множеству n узконаправленных симметричных или несимметричных излучателей системы излучателей (антенного устройства). Множество n излучателей, имеющих узконаправленные ДН, системы излучения энергии волн устанавливаются на теле конструкции антенны по кругу, спирали, эллипсу, секторе, в линию или иной другой траектории в зависимости от геометрии размещения излучающих элементов на конструкции.

Заявленный способ излучения "вихрь" с достижением названных технических результатов реализуется в устройствах, показанных на чертежах фиг.3, фиг.4 и фиг.5.

Каждый из показанных устройств, включает в себя компьютер с заданными программами (КЗП), формирователь сигналов управления (ФСУ), источник излучения сигналов (ИИС) или генератор гармоничных и импульсных сигналов, отражатель энергии волн (ОЭВ). Множество n: усилителей мощности (УМ) или эмиттерных повторителей (ЭП), быстродействующих электронных ключей (БДЭК), системы излучателей энергии волн (СИЭВ) с узконаправленными ДН. Вращение (качание, перемещение) ДН системы излучателей (антенного устройства) или энергии волн в пространстве с различными частотами (скоростями) и направлениями вращения достигается путем поочередного подключения затем отключения при помощи быстродействующих электронных ключей, управляемых компьютером, источника излучения сигналов к множеству n узконаправленных излучателей энергии. Множество n узконаправленных излучателей антенного устройства размещают в местах установки в виде радиусов круга (сектора) или нормалей спирали, эллипса и.т.д. в зависимости от геометрии размещения множества n излучателей в пространстве. Таким образом, осуществляется электронное и дискретное вращение ДН системы излучателей (антенного устройства) или излучение энергии волн, которое вращается в пространстве с высокими частотами (скоростями) и различными направлениями вращения согласно программам, заложенным в память компьютера.

К существенным признакам, отличительным от близких аналогов, характеризующим заявленное изобретение, относятся:

-- Осуществление электронного и дискретного вращения (качания, перемещения) энергии электромагнитных или механических волн в пространстве, с разрывом излучения во время выполнения коммутаций излучающих элементов, выполняется компьютером по программам, заложенным его в память. В начале работы устройства компьютер подает команду на включение электронного ключа №1, который подключает выходной сигнал генератора ИИС, усиленный УМ или ЭП, к первому излучателя СИЭВ, далее по команде компьютера выключается первый электронный ключ (отключается первый излучатель (ДН)) и включается второй ключ (подключается второй излучатель (ДН)) и так далее.

Выполняется электронное и дискретное переключение излучающих элементов, имеющих узконаправленные ДН, или излучение вращающейся (качающейся, перемещающейся) энергии электромагнитных или механических волн с разрывом излучения в момент переключений, с шагом ϕш=0,5*ϕдн или ϕш=360°/n, а n=360°/ϕш или n=360°/0,5*ϕдн, где ϕш - ширина шага дискретности; ϕдн - ширина ДН, n - множество БДЭК, УМ или ЭП и излучающих элементов (излучателей).

-- Осуществление дискретного вращения (качания, перемещения) энергии электромагнитных или механических волн в пространстве, без разрыва излучения во время выполнения коммутаций излучающих элементов, выполняется компьютером по программам, заложенным его в память. В начале работы устройства компьютер подает команду на излучение энергии волн двумя излучателями СИЭВ №1 и №2, потом по его команде выходной сигнал генератора ИИС подключается к нечетному излучателю №3 и одновременно отключается от генератора нечетный излучатель №1. Во время коммутации излучение энергии волн выполняется четным излучателем №2. Далее подключается четный излучатель №4 и одновременно отключается четный излучатель №2, излучающие элементы №1и №2 отключены от источника излучения. Во время коммутации излучение энергии волн осуществляется нечетным излучателем №3 и так далее. Таким образом, выполняется электронное и дискретное переключение излучающих элементов, имеющих узконаправленные ДН, или излучение вращающейся (качающейся, перемещающейся) энергии электромагнитных или механических волн без разрыва излучения в момент переключений, с шагом ϕш=0,5*ϕдн или ϕш=360°/n, а n=360°/ϕш или n=360°/0,5*ϕдн.

-- Создание энергии или мощности волн вращения с помощью вращения (качания, перемещения) электромагнитных или механических волн в пространстве

Wвр=Wизл⋅fвр⋅tвр /2, Дж, Pвр=Wизл⋅fвр /2, Вт; или Wвр=(Wизл⋅Nвр⋅tвр)/2, Дж; Pвр=(Wизл⋅Nвр) /2, Вт,

где Wвр - энергия вращения; Wизл - энергия излучения; Pвр - мощность вращения; fвр - частота вращения; Nвр - полное число оборотов в секунду; tвр - время вращения;

за счет этого увеличивается полная энергия или полная мощность излучения

Wполн=Wизл+Wвр, Дж; Pполн=Pизл+Pвр, Вт,

где Wполн - энергия полная; Wвр - энергия вращения; Wизл - энергия излучения; Pполн - мощность полная; Pизл - мощность излучения; Pвр - мощность вращения.

-- Излучение электромагнитных или механических волн, энергия которых в направлении истечения дискретно вращается (качается, перемещается) в пространстве от единиц до множества оборотов и обратно с различными скоростями, (частотами) вращения (качания, перемещения) по программе, заложенной в память компьютера.

-- Мгновенное изменение скорости или частоты вращения (качания, перемещения) энергии электромагнитных или механических волн от единиц герц до десятков мегагерц и обратно, а также временных параметров излучения в пространстве по программе, заложенной в память компьютера.

-- Мгновенное изменение направления вращения (качания, перемещения) право потом левостороннее вращение энергии электромагнитных или механических волн в пространстве по программе, заложенной в память компьютера.

-- Изменение несущей частоты излучения по программе, заложенной в память компьютера, в целях выполнения равенства

fизл=fвр=fэкв, Гц,

где fизл - несущая частота излучения; fвр - частота вращения; fэкв - частота эквивалентной схемы объекта облучения, постоянно меняющая величина в зависимости от эквивалентной схемы объекта облучения.

-- Круговое или секторальное излучение энергии волн типа белый шум или стационарный шум, спектральные составляющие которого равномерно распределены по всему пространству излучения в диапазоне задействованных частот, или иным другим математическим или физическим законам по программе, заложенной в память компьютера.

-- Осуществление частотной или амплитудной модуляция несущей частоты устройства излучения "вихрь" и выполнение вращения (качания, перемещения) энергии электромагнитных или механических волн, по условиям модуляции несущей частоты излучения fмод.изл=fмод.вр по программе, заложенной в память компьютера.

-- Расположение множества n излучателей в пространстве, имеющих узконаправленные ДН, по кругу, спирали, эллипсу, секторе, в линию или иной другой траектории в зависимости от геометрии размещения излучателей на теле конструкции системы излучения.

Перечисленные выше существенные признаки, характеризующие заявленное изобретение, свидетельствуют о соответствии заявленного технического решения критерию "новизна", так как названные выше признаки не выявлены в известных технических решениях.

Физическое осуществление названных существенных признаков может быть выполнено в устройствах, структурные схемы которых были названы выше.

Техническим результатом изобретения "вихрь" при его практической реализации является:

- излучение электромагнитных или механических волн, энергия которых в направлении истечения вращается (качается, перемещается) с частотами (скоростями) от единиц герц до десятков мегагерц;

- образование энергии волн вращения Wвр=Wизл⋅fвр⋅tвр /2, Дж, мощности Pвр=Wизл⋅fвр /2, Вт и увеличение за счет этого полной энергии (мощности) излучения Wполн=Wизл+Wвращ, Pполн=Pизл+Pвращ;

- получение эффекта переизлучения или пассивного излучения от объектов облучения в результате воздействия механических волн и возбуждения в упругой среде облучаемого объекта элементарных механических волн, а также увеличение явления рассеяния и отражения;

- получение эффекта переизлучения или излучения наведенной ЭДС в объектах облучения в результате воздействия энергии волн вращения и возбуждения в объектах из металлов, жидкостей, газов и полупроводников токов проводимости или токов переноса, а также увеличение явления рассеяния и отражения;

- получение эффекта переизлучения или излучения наведенной ЭДС в объектах облучения в результате воздействия энергии волн вращения и возбуждения в объектах из диэлектриков токов смещения или токов поляризации, а также увеличении явления рассеяния и отражения;

- получение эффекта полного излучения наведенной ЭДС за счет энергии волн вращения и возникновение резонанса токов в эквивалентной схеме объекта облучения, состоящей из параллельно соединенных индуктивностей, емкостей и активных сопротивлений, при условии совпадения колебаний частоты вращения излучения, частоты несущей излучения и собственной частоты эквивалентной схемы (fвр=fизл=fэкв,ток);

- получение эффекта полного поглощения (нагрева) наведенной ЭДС за счет энергии волн вращения и возникновение резонанса напряжений в эквивалентной схеме объекта облучения, состоящей из последовательно соединенных индуктивностей, емкостей и активных сопротивлений, при условии совпадения колебаний частоты вращения излучения, частоты несущей излучения и собственной частоты эквивалентной схемы объекта облучения (fвр=fизл=fэкв,напряж);

- нейтрализация различных возбудителей (микробов, бактерий, вирусов), а также злокачественных образований, в результате воздействия мощным излучением вращающейся энергии поля на биообъект и возникновение при этом резонанса токов или напряжений в эквивалентной схеме биообъекта (fвр=fизл=fэкв,био);

- лечение ряда заболеваний воздействием излучения вращающейся энергией поля на биообъект суммой различных частот вращения, качания, перемещения (fвр=f0-fmax) малой или средней мощности;

- образование наведенной ЭДС и возникновение токов переноса и, как следствие, получение эффекта отражения высокочастотных (ВЧ) и очень высоких частот (ОВЧ) радиоволн от слоев ионосферы в результате облучения их энергией электромагнитных волн, которая с высокой скоростью (частотами) и разными направлениями движения вращается (качается, перемещается) в ионосфере;

- получение областей с высокой ионизацией атмосферы, расположенных на различных высотах (тропосферы, ионосферы), в результате "подсветки" этих областей, под углом падения отличным от нуля, вращающейся энергией электромагнитных волн с высокой частотой вращения, дает возможность осуществить загоризонтную радиолокацию или радиосвязь по трассе, которая образовалась в результате "подсветки";

- образование дождевых капель или рассеяние грозовых слоев атмосферы в результате облучения их вращающейся энергией электромагнитных волн, при условии возникновения резонанса токов или напряжений в эквивалентной схеме грозовых слоев (fвр=fизл=fэкв,гроз);

- излучение энергии волн типа белый или стационарный шум или иным другим математическим или физическим принципам по программам, заложенным в память компьютера, по кругу или спирали, в секторе или линию и.т.д. в зависимости от геометрии размещения излучателей в пространстве.

Ключевые слова: энергия волн вращения, высокая скорость (частота) вращения (качания, перемещения), мгновенное изменение направления движения, наведенная ЭДС, переизлучение, поглощение (нагрев), отражение ВЧ и ОВЧ радиоволн от верхних слоев атмосферы.

Заявленный способ может быть реализован с помощью устройств, структурные схемы которых показаны на чертежах фиг.3, фиг.4 и фиг.5, а пояснения работы и направления основных функциональных процессов в устройствах определены стрелками.

Фиг.3. Структурная схема устройства излучения вращающейся энергии электромагнитных или механических волн путем электронного и дискретного вращения ДН несимметричных излучателей с разрывом излучения во время коммутаций.

Фиг.4. Структурная схема устройства излучения вращающейся энергии электромагнитных или механических волн путем электронного и дискретного вращения ДН симметричных излучателей без разрыва излучения во время коммутаций.

Фиг.5. Структурная схема устройства излучения перемещающейся в линию энергии электромагнитных или механических волн путем электронного и дискретного перемещения в линию ДН излучателей без разрыва излучения во время коммутаций.

На чертеже фиг.3 представлена структурная схема устройства излучения вращающейся энергии электромагнитных или механических волн путем электронного и дискретного вращения ДН несимметричных излучателей с разрывом излучения во время коммутаций.

Направления основных функциональных процессов в устройстве определены стрелками, а функциональные элементы устройства обозначены:

1. Компьютер с заданными программами (КЗП) 1 для управления и осуществления процесса подключения, затем отключения (через формирователь сигналов управления 2) источника излучения сигналов (ИИС) 3, усиленных УМ или ЭП 4, к(от) множеству(а) n излучателям(ей) энергии волн (ИЭВ) 6.1-6.n с помощью множества n быстродействующих электронных ключей (БДЭК) 5.1-5.n. В качестве КЗП может быть использован в зависимости от предназначения любой персональный компьютер (ПК) среднего или высокого уровня, универсальный или игровой с процессорами типа Intel или AMD.

2. Формирователь сигналов управления (ФСУ) 2 для выработки импульсов необходимой формы и мощности для управления и запуска источника излучения сигналов (ИИС) 3, который по команде КЗП 1 поочередно подключает, затем отключает этот источник излучения сигналов 3 к(от) множеству(а) n излучателям(ей) энергии волн 6.1-6.n при помощи множества n быстродействующих электронных ключей 5.1-5.n. Формирователь сигналов управления может быть выполнен на современной элементной базе РЭП по стандартной схеме для формирователей сигналов, или в качестве ФСУ может быть использован USB генератор сигналов произвольной формы фирмы Hantek DDS-3X25.

3. Источник излучения сигналов (ИИС) 3 для создания электромагнитных или механических сигналов. ИИС 3 представляет собой генератор, для выработки изменяемых по частоте синусоидальных или импульсных сигналов в диапазоне частот от КНЧ до КВЧ и подачи их, в зависимости от предназначения, на излучатели электромагнитных или механических волн.

Генератор может быть выполнен на современной элементной базе РЭП по стандартной схеме для генераторов КНЧ - КВЧ диапазона частот.В качестве ИИС 3 можно использовать генератор сигналов Rohde & Schwartz SMC100A, диапазон частот от 2,9 кГц до 1,1 ГГц, максимальный выходной уровень более+17 дБмВт, внесен в ГосРеестр СИ.

4. Усилитель мощности (УМ) 4 или эмиттерный повторитель (ЭП) 4. УМ 4 (ЭП 4) предназначен для усиления выходного сигнала ИИС 3 и согласования выходного сопротивления источника излучения 3 с входным сопротивлением излучателей энергии волн (ИЭВ) 6.1-6. n и в зависимости от предназначения может быть выполнен на современной элементной базе РЭП по стандартной схеме для усилителей мощности или эмиттерных повторителей. В качестве усилителей мощности сигналов можно использовать промышленные образцы. Это усилитель высокочастотный широкополосный типа У3-29, У3-33, от 0.02 мГц до 500 мГц, с коэффициентом усиления 25дБ, а также радиочастотный усилитель 2 мГц-700 мГц широкополосный восстановленный усилитель мощности 3 Вт ВЧ ОВЧ UHF FM радиочастотный передатчик усилитель мощности для радио с коэффициентом усиления мощности 35дБ.

5. Множество n быстродействующих электронных ключей (БДЭК) 5.1-5.n. БДЭК 5.1-5.n предназначены для подключения с последующим отключением источника излучения сигналов 3, усиленных УМ 4(ЭП 4), к(от) множеству(а) n излучателям энергии волн 6.1-6. n. Быстродействующие электронные ключи могут быть выполнены на биполярных транзисторах или на диодных мостах. Такие ключи имеют высокое быстродействие (время переключения диодных ключей, выполненных на диодах Шоттки, достигает 1нс), но имеют сравнительно большое остаточное напряжение, составляющее единицы мВ. Хорошими характеристиками обладают ключи на комплементарных МОП - транзисторах (КМОП) ключи. Величина времени переключения для КНОП коммутаторов составляет около 0,2 мкс при токе потребления менее 1 мкА. В качестве быстродействующих электронных ключей можно использовать высокоскоростные коммутаторы MAX453 фирмы Maxim, имеющие полосу пропускания до 50МГц. При осуществлении излучения энергии волн, частота или скорость вращения которых не превышает 1 кГц можно использовать герконы. Это недорогие, надежные и простые изделия, которые обладают повышенной надежностью, быстродействием, простым способом согласования с нагрузкой, частота коммутаций которых может достигать 1000 Гц, время размыкания и замыкания контактов 2 мс - 0,5 мс, число срабатываний достигает 5 миллиардов раз. К таким изделиям относятся герконы серии КЭМ-1, КЭМ-2, МУК1А-1.

6. Множество n узконаправленных излучателей электромагнитной энергии волн (ИЭВ) 6.1-6.n. системы излучателей (антенного устройства) предназначены для осуществления узконаправленного излучения энергии электромагнитных волн в пространство. Узконаправленные излучатели (система вибраторов) энергии электромагнитных волн обладают узкой ДН и предназначены для излучения узконаправленного луча энергии электромагнитных волн в пространство. Множество n излучателей энергии волн 6.1-6.n могут быть размещены в пространстве в зависимости от предназначения по кругу, спирали, в секторе, линию или иной другой траектории, и выполнены в виде полуволновых вибраторов (симметричных или несимметричных), излучателей типа "волновой канал", щелей, секторальных рупоров и так далее.

Множество n узконаправленных излучателей энергии механических волн (акустических или гидроакустических волн) представляет собой техническое устройство, предназначенное для возбуждения акустических или гидроакустических волн в различных средах путем преобразования электрического сигнала в энергию акустического или гидроакустического поля. В качестве излучателей энергии механических волн могут быть использованы имеющиеся на сегодняшний день типы и виды (в скобках) преобразователи. К ним относятся электромагнитные, электродинамические (катушечные, ленточные, изодинамические, орто-динамические, Хейла), электростатические (конденсаторные, электретные), пьезоэлектрические (пьезокерамические, биморфные).

7. Отражатель энергии волн (ОЭВ) 7 - рефлектор (зеркало). Отражатель энергии волн предназначен для отражения энергии волн в требуемые точки пространства. Рефлектор (отражать) - составная часть антенного устройства, источников любого излучения и представляет собой зеркало в форме параболоида вращения или параболического цилиндра. Зеркальная антенна это антенна, у которой электромагнитное или механическое поле в раскрыве образуется за счет отражения этих волн от поверхности зеркала (рефлектора). В качестве источника волны обычно выступает излучатель, располагаемый в фокусе зеркала. В его роли может быть любая другая антенна с фазовым центром, излучающая сферическую волну. Основная цель зеркальных антенн сводится к преобразованию сферического или цилиндрического фронта волны в плоский фронт.В качестве отражателей энергии волн можно использовать следующие типы отражателей: антенну типа "волновой канал", рупорную антенну, линзовую антенну, параболическую антенну, параболическую антенну с вынесенным облучателем, рупорно - параболическую антенну, двух зеркальную антенну, волноводную щелевую антенну, антенну поверхностной волны (импедансную), логопериодическую вибраторную антенну и другие типы.

На чертеже фиг.4 представлена структурная схема устройства излучения вращающейся энергии электромагнитных или механических волн путем электронного и дискретного вращения ДН симметричных излучателей без разрыва излучения во время коммутаций. Направления основных функциональных процессов в устройстве определены стрелками, а функциональные элементы устройства обозначены:

1. Компьютер с заданными программами (КЗП) 1 для управления и осуществления процесса подключения, затем отключения, через формирователь сигналов управления 2, источника излучения сигналов (ИИС) 3, усиленных УМ или ЭП 4, к(от) множеству(а) n симметричным излучателям(ей) энергии волн (ИЭВ) 6.1-6.n с помощью множества n быстродействующих электронных ключей (БДЭК) 5.1-5.n. В качестве КЗП может быть использован в зависимости от предназначения любой персональный компьютер (ПК) среднего или высокого уровня, универсальный или игровой с процессорами типа Intel или AMD.

2. Формирователь сигналов управления (ФСУ) 2 для выработки импульсов необходимой формы и мощности для управления и запуска источника излучения сигналов (ИИС) 3, который по команде КЗП 1 поочередно подключает, затем отключает этот источник излучения сигналов 3 к(от) множеству(а) n излучателям(ей) энергии волн 6.1-6.n при помощи множества n быстродействующих электронных ключей 5.1-5.n. Формирователь сигналов управления может быть выполнен на современной элементной базе РЭП по стандартной схеме для формирователей сигналов, или в качестве ФСУ может быть использован USB генератор сигналов произвольной формы фирмы Hantek DDS-3X25.

3. Источник излучения сигналов (ИИС) 3 для создания электромагнитных или механических сигналов. ИИС 3 представляет собой генератор с изменяемой частотой генерирования синусоидальных или импульсных сигналов в диапазоне от КНЧ до КВЧ может быть выполнен на современной элементной базе РЭП по стандартной схеме для генераторов КНЧ - КВЧ диапазона частот (в данном конкретном случае fиис=576 мГц). В качестве ИИС 3 можно использовать генератор сигналов Rohde & Schwartz SMC100A, диапазон частот от 2,9 кГц до 1,1 ГГц, максимальный выходной уровень более+17 дБмВт, внесен в ГосРеестр СИ.

4. Множество n быстродействующих электронных ключей (БДЭК) 4.1-4.n. БДЭК 4.1-4.n для подключения с последующим отключением сигналов источника излучения 3 усиленных УМ 5(ЭП 5) к(от) множеству(а) n излучателям энергии волн 6.1-6. n. Быстродействующие электронные ключи могут быть выполнены на биполярных транзисторах или на диодных мостах. Такие ключи имеют высокое быстродействие (время переключения диодных ключей, выполненных на диодах Шоттки, достигает 1нс), но имеют сравнительно большое остаточное напряжение, составляющее единицы мВ. Хорошими характеристиками обладают ключи на комплементарных МОП - транзисторах (КМОП) ключи. Величина времени переключения для КНОП коммутаторов составляет около 0,2 мкс при токе потребления менее 1 мкА. В качестве быстродействующих электронных ключей можно использовать высокоскоростные коммутаторы MAX453 фирмы Maxim, имеющие полосу пропускания до 50МГц. При осуществлении излучения энергии волн, частота или скорость вращения которых не превышает 1 кГц можно использовать герконы. Это недорогие, надежные и простые изделия, которые обладают повышенной надежностью, быстродействием, простым способом согласования с нагрузкой, частота коммутаций которых может достигать 1000 Гц, время размыкания и замыкания контактов 2 мс - 0,5 мс, число срабатываний достигает 5 миллиардов раз. К таким изделиям относятся герконы серии КЭМ-1, КЭМ-2, МУК1А-1.

5. Множество n усилителей мощности (УМ) 5.1-5.n или эмиттерных повторителей (ЭП) 5.1-5.n. УМ(ЭП) 5.1-5.n для усиления выходного сигнала ИИС 3 и согласования выходного сопротивления ИИС3 с входным сопротивлением излучателей энергии волн (ИЭВ) 6.1-6.n. В зависимости от предназначения, УМ(ЭП) 5.1-5.n могут быть выполнены на современной элементной базе РЭП по стандартной схеме для усилителей мощностей (эмиттерных повторителей). В качестве усилителей мощности сигналов можно использовать промышленные образцы. Это усилитель высокочастотный широкополосный типа У3-29, У3-33, от 0.02 мГц до 500 мГц, с коэффициентом усиления 25дБ, а также радиочастотный усилитель 2 мГц - 700 мГц широкополосный восстановленный усилитель мощности 3 Вт, ВЧ ОВЧ UHF FM радиочастотный передатчик усилитель мощности для радио с коэффициентом усиления мощности 35дБ.

6. Множество n узконаправленных симметричных излучателей энергии волн (СИЭВ) 6.1-6.n системы излучателей (антенного устройства). Симметричные излучатели энергии волн (вибраторы) предназначены для узконаправленного излучения энергии электромагнитных волн в пространстве. Множество n симметричных излучателей энергии волн 6.1-6.n могут быть размещены на месте развертывания, в зависимости от предназначения, по кругу, спирали, в секторе, линию или иной другой траектории, и выполнены в виде полуволновых вибраторов (симметричных или несимметричных), излучателей типа "волновой канал", щелей, секторальных рупоров и так далее.

Множество n узконаправленных излучателей энергии механических волн (акустических, гидроакустических) системы излучателей представляет собой техническое устройство, предназначенное для возбуждения в различных средах (атмосфере, жидкостях, твердых телах) волн путем преобразования электрического сигнала в энергию акустических или гидроакустических волн. В качестве излучателей энергии механических волн можно использовать имеющиеся на сегодняшний день типы и виды (в скобках) преобразователи. К ним относятся электромагнитные, электродинамические (катушечные, ленточные, изодинамические, орто-динамические, Хейла), электростатические (конденсаторные, электретные), пьезоэлектрические (пьезокерамические, биморфные).

7. Отражатель энергии волн (ОЭВ) 7 - рефлектор (зеркало). Отражатель энергии волн предназначен для отражения энергии волн в требуемые точки пространства. Рефлектор (отражать) - составная часть ряда устройств источников любого излучения и представляет собой зеркало в форме параболоида вращения или параболического цилиндра. Зеркальный отражатель это такой отражатель, у которого электромагнитное или механическое поле в раскрыве образуется за счет отражения этих волн от поверхности зеркала (рефлектора). В качестве источника волны обычно выступает излучатель, располагаемый в фокусе зеркала. В его роли может быть любой другой излучатель с фазовым центром, излучающий сферическую волну. Основная цель зеркальных антенн сводится к преобразованию сферического или цилиндрического фронта волны в плоский фронт. В качестве отражателей энергии волн можно использовать следующие типы отражателей: антенну типа "волновой канал", рупорную антенну, линзовую антенну, параболическую антенну, параболическую антенну с вынесенным облучателем, рупорно-параболическая антенну, двух зеркальную антенну, волноводную щелевую антенну, антенну поверхностной волны (импедансную), логопериодическую вибраторную антенну и другие типы.

На чертеже фиг.5 представлена структурная схема устройства излучения перемещающейся в линию энергии электромагнитных или механических волн путем электронного и дискретного перемещения в линию ДН излучателей без разрыва излучения во время коммутаций. Направления основных функциональных процессов в устройстве определены стрелками, а функциональные элементы устройства обозначены:

1. Компьютер с заданными программами (КЗП) 1 для управления и осуществления процесса подключения, затем отключения источника излучения сигналов (ИИС) 3, усиленных УМ 4 или ЭП 4, к(от) множеству(а) n излучателям(ей) энергии волн (ИЭВ) 6.1-6.n с помощью множества n быстродействующих электронных ключей (БДЭК) 5.1-5.n. В качестве КЗП может быть использован в зависимости от предназначения любой персональный компьютер (ПК) среднего или высокого уровня.

2. Формирователь сигналов управления (ФСУ) 2 для выработки импульсов необходимой формы и мощности для управления и запуска источника

излучения сигналов (ИИС) 3. В качестве ФСУ может быть использован USB генератор сигналов произвольной формы.

3. Источник излучения сигналов (ИИС) 3 для создания электромагнитных или механических волн. ИИС 3 представляет собой генератор, с изменяемой частотой излучения, для выработки, в зависимости от предназначения, синусоидальных или импульсных сигналов и может быть выполнен на современной элементной базе РЭП по стандартной схеме генераторов.

4. Усилитель мощности (УМ) 4 или эмиттерный повторитель (ЭП) 4. УМ 4 или ЭП 4 предназначен для усиления выходного сигнала и согласования выходного сопротивления источника излучения 3 с входным сопротивлением излучателей энергии волн 6 (ИЭВ) и, в зависимости от предназначения, он может быть выполнен на современной элементной базе РЭП по стандартной схеме для усилителей мощностей или эмиттерных повторителей.

5. Множество n быстродействующих электронных ключей (БДЭК) 5.1-5.n. БДЭК 5.1-5.n предназначены для подключения с последующим отключением сигналов источника излучения 3 усиленных УМ 4(ЭП 4) к(от) множеству(а) n излучателям энергии волн 6.1-6. n. Быстродействующие электронные ключи могут быть выполнены на биполярных транзисторах или на диодных мостах. При осуществлении излучения энергии волн, частота или скорость вращения которых не превышает 1 кГц можно использовать герконы. Это недорогие, надежные и простые изделия, которые обладают повышенной надежностью, быстродействием, простым способом согласования с нагрузкой, частота коммутаций которых может достигать 1000 Гц, время размыкания и замыкания контактов 2 мс - 0,5 мс, число срабатываний достигает 5 миллиардов раз. К таким изделиям относятся герконы серии КЭМ-1, КЭМ-2, МУК1А-1.

6. Множество n узконаправленных излучателей энергии волн (ИЭВ) 6.1-6.n системы излучателей (антенного устройства). ИЭВ 6.1-6.n предназначены для узконаправленного излучения энергии электромагнитных или механических волн в пространство. Множество n излучателей энергии электромагнитных волн могут быть выполнены в виде полуволновых вибраторов (симметричных или несимметричных), излучателей типа "волновой канал", щелей, секторальных рупоров и.т.д. В качестве излучателей энергии механических волн можно использовать имеющиеся на сегодняшний день типы и виды (в скобках) преобразователи. К ним относятся электромагнитные, электродинамические (катушечные, ленточные, изодинамические, орто-динамические, Хейла), электростатические (конденсаторные, электретные), пьезоэлектрические (пьезокерамические, биморфные).

7. Отражатель энергии волн (ОЭВ) 7 - рефлектор (зеркало). Отражатель энергии волн предназначен для отражения энергии волн в требуемые точки пространства. Рефлектор (отражать) - составная часть ряда антенных устройств, источников любого излучения и представляет собой зеркало в форме параболоида вращения или параболического цилиндра. В качестве отражателя энергии волн можно использовать имеющиеся на сегодняшний день типы и виды рефлекторов, названные при описании чертежа фиг.3.

Работу заявленного способа "вихрь" рассмотрим на примере устройства, представленного на чертеже фиг.4 - структурная схема устройства излучения вращающейся энергии электромагнитных или механических волн симметричными излучателями без разрыва излучения во время коммутаций. Направления основных функциональных процессов представленного устройства определены стрелками. Устройство фиг.4 работает следующим образом.

Исходное положение. Компьютер с заданными программами (КЗП) 1, в память которого заложены программы для управления (включения, выключения, коммутации, выбора режима работы и.т.д.) источника излучения сигналов (ИИС) 3, множества n быстродействующих электронных ключей (БДЭК) 4.1-4.n, через формирователь сигналов управления (ФСУ) 2, находящихся в ждущем режиме.

Формирователь сигналов управления (ФСУ) 2 находится в ждущем режиме, готовый по команде (КЗП) 1 к формированию сигналов управления для открытия выхода источника излучения сигналов (ИИС) 3 и сигналов управления начала процесса коммутации множеством n быстродействующих электронных ключей (БДЭК) 4.1-4.n.

Источник излучения сигналов (ИИС) 3 работает в режиме постоянной генерации. ИИС 3, зависимости от предназначения, генерирует гармоничные или импульсные сигналы с частотой, в данном случае, fиис=576 мГц. Выход ИИС 3 закрыт и открывается по команде КЗП 1.

Множество n быстродействующих электронных ключей (БДЭК) 4.1-4.n находится в ждущем режиме и готово к коммутации (подключения затем отключения) ИИС 3 к множеству n усилителям мощности (УМ) или эмиттерным повторителям (ЭП) 5.1-5.n. Важно, чтобы в исходном положении БДЭК 4.1 и БДЭК 4.2 были включены, т.е. ИИС 3 был подключен к УМ(ЭП) 5.1 и к УМ(ЭП) 5.2, а через них к симметричным излучателям энергии волн 6.1 и 6.2.

Множество n усилителей мощности (УМ) или эмиттерных повторителей (ЭП) 5.1-5.n работают в режиме постоянного усиления сигнала ИИС 3 и согласования выходного сопротивления ИИС 3 с входным сопротивлением множества n симметричных излучателей энергии волн (СИЭВ) 6.1- 6. n.

Множество n симметричных излучателей энергии волн (СИЭВ) 6.1-6.n постоянно работают в ждущем режиме и готовы излучать энергию электромагнитных или механических волн в пространство.

Отражатель энергии волн (ОЭВ) предназначен для отражения энергии волн в требуемые точки пространства. Рефлектор (отражать) представляет собой зеркало в форме параболоида вращения или параболического цилиндра. Зеркальная антенна это антенна, у которой электромагнитное или механическое поле в раскрыве образуется за счет отражения этих волн от поверхности зеркала (рефлектора). В качестве источника энергии волны выступает множество n симметричных излучателей энергии волн 6.1- 6.n, которые размещены в фокусе зеркала. Основная цель зеркальных антенн водится к преобразованию сферического или цилиндрического фронта волны в плоский фронт.

С началом работы устройства компьютер с заданными программами (КЗП) 1 с помощью формирователя сигналов управления (ФСУ) 2 включает два быстродействующих электронных ключа (БДЭК) 4.1 и 4.2, открывает выход источника излучения сигналов (ИИС) 3. Напряжение сигнала ИИС 3 через включенные БДЭК 4.1 и 4.2 и усиленные эмиттерными повторителями (ЭП) или усилителями мощности (УМ) 5.1 и 5.2 подается на входы симметричных излучателей энергии волн (СИЭВ) 6.1- 6.1' и 6.2-6.2', вследствие чего происходит излучение энергии волн. С помощью отражателя энергии волн (ОЭВ) 7 это излучение энергии волн направляется в требуемые точки пространства.

Излучение вращения энергии волн сразу двумя вибраторами выполняется с целью предотвращения разрыва излучения в пространство в момент переключения СИЭВ №1 на №2 потом на №3, №4,... №i,... №n и.т.д. Далее компьютер 1 согласно программам, заложенным в его память, выполняет различные версии коммутации БДЭК. В данном случае включает нечетный номер БДЭК 4.3 и одновременно выключает предыдущий нечетный номера БДЭК 4.1. В момент коммутации излучение энергии волн осуществляется СИЭВ 6.2-6.2' через включенный четный номер БДЭК 4.2. Затем КЗП 1 включает четный номер БДЭК 4.4 и одновременно выключает предыдущий четный номера БДЭК 4.2. В момент коммутации излучение энергии волн осуществляется СИЭВ 6.3-6.3' через включенный нечетный номер БДЭК 4.3. Вслед за этим КЗП 1 включает нечетный номер БДЭК 4.5 и одновременно выключает предыдущий нечетный номера БДЭК 4.3. В момент разрыва подачи напряжения сигнала ИИС 3 на нечетные входы СИЭВ 6.3-6.3' и 6.5-6.5', это же напряжение сигнала поступает через включенный четный номер БДЭК 4.4 на четные входы СИЭВ 6.4-6.4'. В дальнейшем по такой же программе выполняется коммутация множества n СИЭВ к ИИС 3. Происходит дискретное вращение ДН СИЭВ или излучение энергии волн с шагом с шагом ϕш=0,5*ϕдн или ϕш=360°/n (где ϕдн - ширина ДН) в требуемые точки пространства с помощью отражателя энергии волн (ОЭВ) 7, где n множество СИЭВ. Излучение энергии волн, как гармоничных, так и импульсных сигналов, симметричными излучателями, энергия которых с высокими скоростями, разными направлениями и временными отрезками, вращается (качается, перемещается) или излучает белый шум с разрывом или без разрыва излучения, определяется программами, которые заложены в память компьютера 1. Работы устройств, структурные схемы которых представлены на чертежах фиг.3 и фиг.5, аналогичны работе устройства, показанного на чертеже фиг.4.

Таким образом, предлагаемое изобретение и ее практическая реализация в устройствах позволяет осуществить электронное и дискретное вращение (качание, перемещение) ДН системы излучателей (антенного устройства) или дискретное вращение (качание, перемещение) излучения электромагнитных или механических волн. При этом энергия волн в направлении облучения вращается (качается, перемещается) с высокими скоростями (частотами), разными направлениями вращения и временными параметрами излучения.

Заявленный способ имеет следующие преимущества по сравнению с прототипами:

- осуществление излучения энергии волн с высокой скоростью (частотой) вращения и образование при этом энергии (мощности) волн вращения;

- мгновенное изменение скорости (частоты) вращения энергии волн излучения;

- мгновенное изменение направление вращения энергии волн излучения;

- излучение энергии волн типа белый шум или стационарный шум, или иным другим математическим или физическим законам по программе, заложенной в память компьютера;

- излучение энергии волн вращения по кругу, спирали, в секторе, в линию или иной другой траектории в зависимости от геометрии размещения излучателей в пространстве.

Реализация заявленного способа не представляет сложностей, так как функциональные элементы устройства излучения вращающейся энергии волн могут быть изготовлены на современной элементной базе, которые были показаны при описании структурных схем фиг.3, фиг.4 и фиг.5.

Реализация способа "вихрь" моделировалась компьютером на примере работы устройства, представленного на чертеже фиг.4. Заявленное техническое решение можно рассматривать как новый способ излучения энергии волн, которая вращается (качается, перемещается) в пространстве с высокими скоростями, разными направлениями вращения и временными параметрами излучения. Результаты проведенных экспериментов, моделирование работы устройства и следующий за ним анализ подтверждают возможность достижения сформулированного технического результата.

Предлагаемое техническое решение имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности существенных признаков дает возможность получить новый технический результат.

Источники информации

1. Воскресенский, Д. И. Устройства СВЧ и антенны / Д. И. Воскресенский, В. Л. Гостюхин, В. М. Максимов [и др.]; под ред. Д. И. Воскресенского. - М.: Радиотехника, 2008. - 384 с.

2. Виноградов, А. Ю. Устройства СВЧ и малогабаритные антенны: учеб, пособие / А. Ю. Виноградов, Р. В. Кабетов, А. М. Сомов; под ред. А. М. Сомова. - М.: Горячая линия - Телеком, 2012. - 440 с.

3. Mandelbrot, В. В. Fractals: form, chance and dimension. - San Francisko: Freeman, 1977.

4. Кроновер, P. M. Фракталы и хаос в динамических системах: пер. с англ. М.: Постмаркет, 2000.

5. Пайтген, X. О. Красота фракталов. Образы комплексных динамических систем / X. О. Пайнтген, П. X. Рихтер. - М.: Мир, 1993.

6. Werner, D. Н. An Overview of the Fractal Antenna Engineering Research / D. H. Werner, S. Ganguly // IEEE Antennas and Propagation Magazine. - 2003. - Vol.45, №1.-P. 38-57.

7. Басараб, В. Ф. Кравченко, В. М. Масюк: Зарубежная радиоэлектроника/ Успехи современной радиоэлектроники. - 2001. - №8.

8. Активные фазированные антенные решетки / под ред. Д. И. Воскресенского и А. И. Канащенкова. - М.: Радио и связь, 2004. - 358 с.

9. Бакулин М. Г., Варукина Л. А., Крейнделин В. Б. / Технология MIMO: принципы и алгоритмы.- М.: Горячая линия - Телеком, 2014. - 244 с.

10. Справочник по физике для инженеров и студентов ВУЗов, Яворский Б.М., Детлаф А.А., Лебедев А.К., 2006.

11. Справочник по физике - Кухлинг Х., 1985.

12. Справочник по высшей математике - Выгодский М.Я., 2006.

13. Вентцель, Е. С.Теория вероятностей. - М.: Наука, 1969.

14. Г. Кантор. Труды по теории множеств. - М.: Наука, 1985. - 430 с.

15. Долуханов М.П. Распространение радиоволн. Издание 4-е Издательство "Связь", Москва, 1972. - 336 с.

16. Муромцев, Д.Ю. Электродинамика и распространение радиоволн: Учебное пособие, доп / Д.Ю. Муромцев, Ю.Т. Зырянов. - СПб.: Лань, 2014. - 448 c.

17. Сосулин, Ю.Г. Теоретические основы радиолокации и радионавигации: учеб. пособие для вузов / Ю. Г. Сосулин. - М.: Радио и связь, 1992. - 304 с.

18. Радиоэлектронные системы: Основы построения и теория: справочник / Под ред. Я.Д. Ширмана. - М.: ЗАО «МАКВИС», 1998. - 826 с.

19. Денисов, В.П., Радиотехнические системы: учеб. пособие / В.П. Денисов, Б. П. Дудко. - Томск: ТГУСУР, 2006. - 253 с.

20. Коростелев А.А. Пространственно-временная теория радиосистем М: Радио и связь, 1987.

21. Доронина М.В. Реферат по теме выпускной работы «Исследование антенн с электронным сканированием».

22. Быстров, Р. П. Миллиметр. радиолокация с фрактальной обработкой / Р.П. Быстров, А.А. Потапов, А.В. Соколов. - М.: Радиотехника, 2005. - 368 c.

23. Горбунов, Ю.Н. Введение в стохастическую радиолокацию. Учебное пособие для вузов / Ю.Н. Горбунов, Б.С.Лобанов, Г.В. Куликов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2015. - 376 c.

24. Вендик О.Г., Парнес М.Д. Антенны с электрическим сканированием (введение в теорию). Под редакцией Бахраха. - 2001. - 250 с.

25. Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток. Учебное пособие. Под редакцией Воскресенского И.Д. - М. Радиотехника, 2003. - 632 с.

26. Кристаль, В. С.Математическое моделирование и вычислительный эксперимент в радиолокации. - М.: Новое время, 2015. - 284 c.

27. Татузов, А. Л. Нейронные сети в задачах радиолокации / А.Л. Татузов. - М.: Радиотехника, 2009. - 432 c.

28. Пановко Я. Г. Введение в теорию механических колебаний. М.: Я. Г. Пановко - М: Наука, 1980. - 240 с.

29. Зарембо, Л.К. Введение в нелинейную акустику. Звуковые и ультразвуковые волны большой интенсивности / Л.К, Зарембо, В.А. Красильников. - М.: Телеком, 2005. - 146 c.

30. Исакович, М. Общая акустика / М. Исакович. - М.: 2011. - 468 c.

31. Лайтхилл, Дж. Волны в жидкостях / Дж. Лайтхилл. - М., 1981. - 290 c.

Рабинович, М.И. Введение в теорию колебаний и волн / М.И. Рабинович, Д.И. Трубецков. - М.: Наука, 2001. - 546 c. 32. Розенберг, Л.Д. Источники мощного ультразвука / Л.Д. Розенберг.- М.: 1980. - 379 c. 33. Смарышев, Н.Д. Направленность гидроакустических антенн / Н.Д. Смарышев. - М.: Телеком, 2016. - 939 c.

34. Антенная система с круговым или секторным сканированием, описанная в статье "Reactively Controlled Directive Arrays" в журнале "IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION", VOL.AP-26, No.3, May 1978.

35. Способ воздействия электромагнитным излучением, патент РФ №2238118 С2, МПК А61 N 5/06, опубликовано: 2004.10.20. Изобретение относится к медицине и предназначено для воздействия электромагнитным излучением на биообъект.

36. Антенна с электронным сканированием луча, защищенная в А.С. СССР №785916, Кл. H01Q21/06, опубликовано: 1980.12.07.

37. Высоконаправленная кольцевая фазированная антенная решетка, патент РФ №2310956, Кл. H01Q21/06, опубликовано: 2007.11.20.

38. Антенная система с круговым или секторным сканированием, патент РФ №2385518, Кл H01Q3/44, опубликовано: 27.03.2010.

39. Устройство для излучения вращающегося электромагнитного поля, заявлено 17.04.1940 г.за №4774 в Народный Комиссариат Обороны СССР; база патентов СССР: номер патента 61511, класс 21 а4, 4811.

40. Лекция X Воздействие электромагнитных импульсов на РЭА, ПП и ИС Скоробогатов П.К., д.т.н., профессор. - Презентация.

41. Способы и устройства для обработки, сепарирования и перемешивания различных продуктов, передачи электроэнергии, лечения ряда заболеваний с помощью вращающихся (вихревых) электромагнитных полей патенты РФ: RU 2322745; RU 2461416; RU 2212911; RU 2270074; RU 2278725; RU 2342987; RU 2448802; RU 2238118;

42. Способы и устройства для фиксации и анализа радиолокационной тени, которую оставляет на экране радара самолет-"невидимка" методом синтезирования апертуры движущихся объектов: RU 2214578 C1, 20.10.2003; RU 2312297 C1, 08.06.2006; US 4528229 A, 09.07.1985; US 4640851 A, 03.02.1987.

43. Электронная пушка СВЧ прибора, патент РФ №2367052 С1, МПК H01J 23/06, опубликовано 2009.09.10.

44. Фрактальная СВЧ электромагнитная вихревая пушка создана в интересах Минобороны. Дальность воздействия превышает 10 километров. По техническим характеристикам у этого орудия нет известных аналогов в мире. Комплекс имеет в составе мощный релятивистский генератор и зеркальную антенну, систему управления и контроля, передающую систему. Новейшее оружие продемонстрировано в закрытой части форума «Армия-2015».

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способу и устройству вращения направления излучения электромагнитных или механических волн, излучающих энергию. Технический результат – излучение волн с частотами от единиц герц до десятков мегагерц. Технический результат достигается посредством выполнения электронной коммутации, поочередного подключения, затем отключения выходного напряжения источника излучения сигналов, усиленного усилителями мощности или эмиттерными повторителями, к множеству n узконаправленных симметричных или несимметричных излучателей системы излучателей или антенного устройства, при этом множество n излучателей, имеющих узконаправленные ДН, системы излучения волн, несущих энергию, устанавливаются на теле конструкции антенны по кругу, спирали, эллипсу, сектору, в линию или по иной другой траектории. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ вращения направления излучения электромагнитных или механических волн, излучающих энергию, основанный на излучении электромагнитных или механических волн, несущих энергию, которые вращают или перемещают по любой функции в пространстве, включающий: компьютер, подающий команды на осуществление коммутаций электронных ключей или изменения скорости и направления коммутаций, источник гармоничных или импульсных сигналов, множество n электронных ключей для подключения, затем отключения источника сигналов к (от) множеству (а) n излучателей энергии волн, множество n излучателей энергии волн с узкой диаграммой направленности (ДН), которые расположены в пространстве по кругу или иным другим функциям, отличающийся тем, что вращение или перемещение электромагнитных или механических волн, несущих энергию, в пространстве выполняют посредством электронного и поочередного подключения, затем отключения источника сигналов к (от) множеству(а) n излучателей энергии волн с помощью электронных ключей, которые совершают отдельные или множественные переключения по команде компьютера согласно программе, заложенной в его память, осуществляя дискретное и электронное вращение или перемещение ДН излучателей энергии волн или дискретное и электронное вращение или перемещение по любой траектории энергии электромагнитных или механических волн в пространстве.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что с помощью вращения или перемещения излучающих энергию электромагнитных или механических волн в пространстве создают энергию или мощность волн вращения:

Wвр= Wизл · fвр·tвр /2, Дж; Pвр = Wизл· fвр /2, Вт, или Wвр = (Wизл·Nвр·tвр)/2, Дж;

Pвр = (Wизл· Nвр) /2, Вт,

где

Wвр – энергия излучения при вращении, Дж;

Wизл - энергия излучения, Дж;

Pвр – мощность излучения при вращении, Вт;

fвр - частота вращения, 1/с;

Nвр - полное число оборотов в секунду, 1/с;

tвр - время вращения, с;

и за счет этого увеличивают полную энергию или полную мощность излучения:

Wполн = Wизл + Wвр, Дж; Pполн = Pизл + Pвр, Вт,

где Wполн - энергия полная, Дж;

Wвр – энергия излучения при вращении, Дж;

Wизл - энергия излучения, Дж;

Pполн - мощность полная, Вт;

Pизл - мощность излучения, Вт;

Pвр - мощность излучения при вращении, Вт.

3. Устройство вращения направления излучения электромагнитных или механических волн, излучающих энергию, содержит: компьютер с заданными программами (КЗП) для управления и осуществления процесса вращения или перемещения волн, излучающих энергию, формирователь сигналов управления (ФСУ) для запуска источника излучения сигналов, включения и выключения множества n электронных ключей, источник излучения сигналов (ИИС) для генерирования гармоничных или импульсных сигналов, изменяемых по частоте, множество n быстродействующих электронных ключей (БДЭК) для коммутации усиленного сигнала ИИС к (от) множеству(а) n излучателей, множество n усилителей мощности (УМ) или эмиттерных повторителей (ЭП) для усиления сигнала ИИС и согласования выхода ИИС с входом излучателей волн, несущих энергию, множество n излучателей системы излучения волн, несущих энергию (СИЭВ), имеющее узконаправленные диаграммы направленности (ДН) для излучения волн, несущих энергию, излучатели системы расположены на теле конструкции СИЭВ по кругу, отражатель волн, несущих энергию (ОЭВ), в виде зеркала для отражения волн, несущих энергию, в требуемые точки пространства, отличающееся тем, что в исходном положении компьютер КЗП находится в ждущем режиме, готовый к запуску формирователя ФСУ и коммутации усиленного сигнала ИИС к множеству n излучателей СИЭВ с помощью множества n БДЭК, ИИС работает в режиме генерации и в зависимости от предназначения генерирует гармоничные или импульсные сигналы для электронной коммутации сигнала ИИС к множеству n излучателей СИЭВ, множество БДЭК находится в ждущем режиме и готово к подключению с последующим отключением сигнала ИИС к множеству n УМ или ЭП, множество n УМ или ЭП работает в режиме усиления сигнала ИИС и согласования выходного сопротивления ИИС с входным сопротивлением множества n СИЭВ, множество n излучателей СИЭВ работает в ждущем режиме и готово излучать электромагнитные или механические волны, несущие энергию, в пространство, отражатель волн, несущих энергию (ОЭВ), предназначенный для отражения электромагнитных или механических волн, несущих энергию, в пространство с началом работы устройства, компьютер КЗП, посредством формирователя ФСУ, включающий первый ключ БДЭК, подключающий сигнал ИИС, усиленный первым УМ или ЭП, к входу первого излучателя СИЭВ, при этом происходит излучение волн, несущих энергию, в требуемые точки пространства с помощью отражателя волн, несущих энергию, затем компьютер КЗП одновременно отключает первый ключ БДЭК и включает второй ключ БДЭК, который подключает усиленный сигнал ИИС к входу второго излучателя СИЭВ, потом компьютер отключает второй излучатель и включает третий излучатель СИЭВ, который подключает усиленное напряжение ИИС к третьему излучателю СИЭВ, происходит излучение волн, несущих энергию, третьим излучателем СИЭВ в пространство, далее, согласно программе, компьютер выполняет единичные или множественные соединения источника сигналов к соответствующим излучателям СИЭВ, устройство совершает электронное и дискретное вращение ДН излучателей СИЭВ или излучение вращающихся или перемещающихся электромагнитных или механических волн, несущих энергию, в пространство с шириной шага дискретности

или , а или ,

где - ширина шага дискретности;

– ширина ДН излучателя;

n - множество излучателей или вибраторов.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что выполнено с возможностью электронного и дискретного качания в секторе или иной другой траектории электромагнитных или механических волн, излучающих энергию, по программе, заложенной в память компьютера.

5. Устройство по любому из пп. 3 или 4, отличающееся тем, что выполнено с возможностью мгновенно изменять: направление вращения право, затем левостороннее кручение, частоту вращения от единиц герц до десятков мегагерц и обратно, временные параметры излучения электромагнитных или механических волн, несущих энергию, в пространстве по программе, заложенной в память компьютера.

6. Устройство по любому из пп. 3-5, отличающееся тем, что выполнено с возможностью изменять частоту вращения и несущую частоту электромагнитных или механических волн, несущих энергию, в целях выполнения равенства

fвр = fизл = fэкв, Гц,

где fвр - частота вращения волн, несущих энергию;

fизл - несущая частота излучения;

fэкв - собственная частота эквивалентной схемы объекта облучения;

по программе, заложенной в память компьютера.

7. Устройство по любому из пп. 3-6, отличающееся тем, что выполнено с возможностью частотной или амплитудной модуляции несущей частоты устройств и вращения или перемещения электромагнитных или механических волн, несущих энергию, в пространстве по одним и тем же правилам, по которым выполняется модуляция несущей частоты излучения,

т. е.

fмод.изл = fвр,

где fмод.изл - частота модуляции несущей излучения;

fвр - частота вращения волн, несущих энергию;

по программе, заложенной в память компьютера.

8. Устройство по любому из пп. 3-7, отличающееся тем, что выполнено с возможностью излучения волн, несущих энергию, типа стационарный шум или иным другим математическим или физическим правилом по программе, заложенной в память компьютера, посредством подключения, затем отключения сигнала ИИС к соответствующим излучателям энергии волн СИЭВ.

9. Устройство по любому из пп. 3-8, отличающееся тем, что выполнено с возможностью излучения электромагнитных или механических волн, несущих энергию, по спирали, эллипсу, в секторе, линии или иной другой функции в зависимости от геометрии расположения излучателей волн, несущих энергию, на теле конструкции СИЭВ.