ИНДУКТИВНО-ЕМКОСТНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2022 года по МПК H02K35/06 H03K3/02 H03H7/32 

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к устройствам, преобразующим внешние электромагнитные излучения в электрический ток с целью получения электрической энергии.

Известен индуктивно-емкостной энергетический элемент - приемно-выпрямительная часть детекторного радиоприемника - аналог (Детекторный радиоприемник. Большая Советская Энциклопедия (В 30 томах)/ Гл. ред. А.М. Прохоров. Изд. 3-е. М., Сов. энциклопедия, 1972. Т 8, стр. 145.) [1], содержащий соединенный с антенной, с устройством заземления и замкнутый на выпрямитель колебательный контур, в который входит индуктивная катушка и емкость. В детекторном радиоприемнике емкость обычно выполняют в виде конденсатора, а выпрямитель с малой полосой пропускания выполняет здесь роль детектора электромагнитных колебаний.

При своей работе такой индуктивно-емкостной энергетический элемент не требует внутреннего источника электрического тока, однако его недостатками являются значительные габариты и масса, связанные с необходимостью использования для приема электромагнитного излучения антенны и заземляющего устройства. К тому же такой индуктивно-емкостной энергетический элемент может работать только в зоне действия передающей радио-станции и принимать электромагнитные излучения только сравнительно низких радиочастот. Т.е. для его работы необходимо производить электроэнергию внешним искусственным источником и кроме этого передавать ее на расстояние, что является весьма малоэффективным и энергозатратным. Кроме того, такой индуктивно-емкостной энергетический элемент не может работать на летательных аппаратах из-за необходимости обеспечения заземления.

В тоже время известно, что у внешних естественных источников "свободных" электромагнитных излучений, таких как тепловое излучение Земли, солнечное излучение, реликтовое космическое излучение, а также фоновые Земные и космические радиационные излучения, собственные частоты колебаний располагаются выше диапазона радиочастот. Известно также, что такие электромагнитные излучения могут восприниматься индуктивно-емкостным колебательным контуром соответствующих микро - или наноразмеров, однако трудности вызывает необходимость выпрямления получаемого переменного тока крайне высокой частоты.

Известна гетерогенная субстанция для воздействия на электромагнитные поля - гетероэлектрик (RU 2249277 С1) [2], содержащая носитель и размещенное в указанном носителе активное начало, представляющее собой кластеры атомов, наночастицы или микрочастицы вещества (или веществ), отличного от вещества указанного носителя.

Широта функциональных возможностей гетероэлектрика определяется тем, что при изготовлении контролируется его диэлектрическая функция, которая является определяющей характеристикой взаимодействия субстанции и электромагнитного поля. Когерентное взаимодействие частиц через ближнее поле, возникающее, если среднее расстояние между частицами меньше или порядка корня кубического из их поляризуемости (что означает высокую их объемную концентрацию в веществе носителя, обычно 10-30%), приводит к существенному возрастанию диэлектрической функции гетероэлектрика по сравнению с диэлектрическими функциями материалов частиц и носителя.

Известен спирально-проводниковый выпрямитель (RU 2269864 С1) [3], содержащий проводник, закрученный в спираль, центральная часть которого имеет плоский участок, расположенный в центре спирали так, что ось спирали перпендикулярна плоскости участка, а в серединах боковых сторон плоского участка выполнены контакты.

При прохождении тока по проводнику, закрученному в спираль, внутри спирали возникает магнитное поле (И.В.Савельев "Курс общей физики", том 2, стр. 110, М.: Наука, 1968) [4]. При этом через плоский участок проходит электрический ток и перпендикулярно току через него же проходят силовые линии магнитного поля, создаваемого проводником, закрученным в спираль. Тогда, согласно эффекту Холла (см. там же, стр. 203), на контактах возникнет разность потенциалов. При смене направления тока по проводнику сменятся на противоположное как направление магнитного поля, так и направление тока, проходящего через плоский участок. При этом полярность разности потенциалов на контактах останется неизменной, так как она пропорциональна произведению магнитной индукции поля и току, проходящему по плоскому участку. В случае, когда обе величины меняют знак на противоположный, знак произведения этих величин остается неизменным. Это позволит до предела упростить конструкцию выпрямителя, а именно свести его к одному проводу. Однако применение такого спирально-проводниковый выпрямителя в индуктивно-емкостных энергетических элементах неизвестно.

Известен индуктивно-емкостной энергетический элемент - прототип (Индуктивно-емкостной энергетический элемент RU 2382486 С1) [5], содержащий замкнутый на выпрямитель колебательный контур, в который входит индуктивная катушка и емкость, при этом колебательный контур помещен в центральный слой гетерогенной субстанции, по внешней поверхности которого парно противоположно установлено четное количество других, отличных от центрального слоя и друг от друга слоев гетерогенных субстанций, при этом все слои гетерогенных субстанций являются проницаемыми для электромагнитного излучения, а между центральным слоем гетерогенной субстанции и другими слоями гетерогенных субстанций помещены поляризующие прослойки, причем у поляризующих прослоек, помещенных между центральным слоем гетерогенной субстанции и слоями гетерогенных субстанций, парно противоположно размещенных относительно центрального слоя гетерогенной субстанции, плоскости поляризации совпадают, а толщина центрального и других слоев гетерогенных субстанций равна или больше удвоенной длины волны электромагнитного излучения при плазменном резонансе содержащихся в нем металлических частиц.

При такой конфигурации индуктивно-емкостного энергетического элемента каждый из парно противоположно установленных слоев отличных друг от друга проницаемых для электромагнитного излучения гетерогенных субстанций, воспринимают внешнее(ние) электромагнитное(ные) излучение(ния) с частотой(тами), лежащей(щими) выше диапазона радиочастот и локально усиливают их каждый на своей частоте благодаря плазменным резонансам активных начал в носителях этих гетерогенных субстанций.

При этом благодаря близким значениям расстояний между активными началами в этих слоях гетерогенных субстанций, частоты локально усиливаемых электромагнитных излучений оказываются близкими. Возникающие в противоположно размещенных слоях электромагнитные излучения с близкими частотами через поляризующие прослойки, плоскости поляризации которых совпадают, благодаря малой толщине этих слоев проникают в центральный слой, где в плоскостях поляризации благодаря явлению "биений" [6], возникает электромагнитное излучение разностной частоты, которое на этой частоте усиливается благодаря уже плазменному резонансу активного начала в носителе гетерогенной субстанции центрального слоя за счет создания соответствующего расстояния между частицами его активного начала. Если параметры колебательного контура выбраны так, что он настроен на частоту биений, то в нем наводится переменный ток разностной частоты (меньшей частоты исходного воспринимаемого электромагнитного излучения) который усиливается благодаря явлению резонанса, а затем выпрямляется выпрямителем. Причем, чем меньше отличие в расстояниях между активными началами в носителях парно противоположно размещенных слоев, тем ближе частоты локально усиливаемых и направляемых ими в центральный слой электромагнитных излучений, тем ниже разностная частота электромагнитного излучения, возникающего в центральном слое и тем легче подвергнуть наводимый от этого электромагнитного излучения разностной частоты в колебательном контуре переменный ток выпрямлению выпрямителем. Таким образом, частота исходного сигнала в этом устройстве понижается. Для восприятия таким индуктивно-емкостным энергетическим элементом "свободной" энергии внешних электромагнитных излучений с собственными частотами, располагаемыми выше диапазона радиочастот, и преобразования их в электрический ток не требуется применение антенны и заземляющего устройства. Их роль здесь выполняет катушка колебательного контура, представляющая собой либо спиральную, либо рамочную антенну, улавливающую электромагнитное излучение, возникающее практически внутри нее, что существенно уменьшает габариты устройства и позволяет ему работать на летательных аппаратах.

Эти свойства существенно расширяют возможности индуктивно-емкостного энергетического элемента по преобразованию энергии внешних "свободных" электромагнитных излучений в электрический ток, что может найти широкое применение в различных устройствах с большими ресурсами и периодами эксплуатации, крайне актуальных для применения на космических зондах, спутниках, орбитальных станциях, космических транспортных средствах межпланетного сообщения и планетоходах, а также в энергетике, в частности для энергообеспечения подвижных или стационарных объектов.

Однако существующие ограничения по полосе пропускания полупроводниковых выпрямителей не позволяют применять индуктивно-емкостной энергетический элемент в значительной части частот внешних "свободных" электромагнитных излучений.

Задачей изобретения является обеспечение возможности заявляемым индуктивно-емкостным энергетическим элементом выпрямлять наводимый в нем переменный ток сняв ограничения.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных и технических возможностей индуктивно-емкостного энергетического элемента, в частности увеличение полосы пропускания.

Технический результат достигается тем, что в известном индуктивно-емкостном энергетическом элементе, содержащем центральный слой гетерогенной субстанции, по внешней поверхности которого парно противоположно установлено четное количество других, отличных от центрального слоя и друг от друга слоев гетерогенных субстанций, при этом все слои гетерогенных субстанций являются проницаемыми для электромагнитного излучения, а между центральным слоем гетерогенной субстанции и другими слоями гетерогенных субстанций помещены поляризующие прослойки, причем у поляризующих прослоек, помещенных между центральным слоем гетерогенной субстанции и слоями гетерогенных субстанций, парно противоположно размещенных относительно центрального слоя гетерогенной субстанции, плоскости поляризации совпадают, а толщина центрального и других слоев гетерогенных субстанций равна или больше удвоенной длины волны электромагнитного излучения при плазменном резонансе содержащихся в нем металлических частиц, в отличие от прототипа в центральный слой гетерогенной субстанции помещен проводник, закрученный с обоих концов в спираль, и имеющий плоский участок в центральной части, плоскость которого перпендикулярна оси спирали, а его максимальный размер не превышает внутреннего диаметра спирали, при этом в серединах боковых сторон плоского участка выполнены контакты, выходящие за границы внешних гетерогенных субстанций, а начало и конец проводника, закрученного в спираль, замкнуты перемычкой.

Технический результат может быть достигнут тем, что в известном индуктивно-емкостном энергетическом элементе, содержащем центральный слой гетерогенной субстанции, по внешней поверхности которого парно противоположно установлено четное количество других, отличных от центрального слоя и друг от друга слоев гетерогенных субстанций, при этом все слои гетерогенных субстанций являются проницаемыми для электромагнитного излучения, а между центральным слоем гетерогенной субстанции и другими слоями гетерогенных субстанций помещены поляризующие прослойки, причем у поляризующих прослоек, помещенных между центральным слоем гетерогенной субстанции и слоями гетерогенных субстанций, парно противоположно размещенных относительно центрального слоя гетерогенной субстанции, плоскости поляризации совпадают, а толщина центрального и других слоев гетерогенных субстанций равна или больше удвоенной длины волны электромагнитного излучения при плазменном резонансе содержащихся в нем металлических частиц, в отличие от прототипа в центральный слой гетерогенной субстанции помещен проводник, закрученный с обоих концов в спираль, и имеющий плоский участок в центральной части, плоскость которого перпендикулярна оси спирали, а его максимальный размер не превышает внутреннего диаметра спирали, при этом в серединах боковых сторон плоского участка выполнены контакты, выходящие за границы внешних гетерогенных субстанций, а начало и конец проводника, закрученного в спираль, замкнуты конденсатором.

В таком индуктивно-емкостном энергетическом элементе выпрямление наводимого в нем знакопеременного тока в знакопостоянный осуществляется за счет эффекта Холла, благодаря которому на контактах плоского участка проводника, закрученного в цилиндрическую спираль, возникает знакопостоянное напряжение.

Таким образом, совокупность всех указанных существенных признаков заявляемого индуктивно-емкостного энергетического элемента позволяет ему воспринимать и локально преобразовывать энергию внешних "свободных" электромагнитных излучений с частотами, лежащими выше диапазона радиочастот, в электромагнитные излучения более низкой частоты, а затем воспринимать это получаемое электромагнитное излучение более низкой частоты проводником, закрученном в спираль, с последующим выпрямлением наводимого в нем знакопеременного тока в знакопостоянный без использования полупроводникового выпрямителя, что значительно расширяет функциональные и технические возможности индуктивно-емкостного энергетического элемента.

Так как заявленная совокупность существенных признаков индуктивно-емкостного энергетического элемента позволяет решить поставленную задачу, то заявленный индуктивно-емкостной энергетический элемент соответствуют критерию "изобретательский уровень".

Осуществление заявленного технического решения поясняется с помощью схем, представленных на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3.

На фиг. 1 приведена конструкционная схема, показывающая общий вид варианта индуктивно-емкостного энергетического элемента в центральный слой гетерогенной субстанции помещен проводник, закрученный с обоих концов в спираль, и имеющий плоский участок в центральной части, плоскость которого перпендикулярна оси спирали, а его максимальный размер не превышает внутреннего диаметра спирали, при этом в серединах боковых сторон плоского участка выполнены контакты, выходящие за границы внешних гетерогенных субстанций, а начало и конец проводника, закрученного в спираль, замкнуты перемычкой.

На фиг. 2 приведена конструкционная схема, показывающая общий вид варианта индуктивно-емкостного энергетического элемента, в центральный слой гетерогенной субстанции помещен проводник, закрученный с обоих концов в спираль, и имеющий плоский участок в центральной части, плоскость которого перпендикулярна оси спирали, а его максимальный размер не превышает внутреннего диаметра спирали, при этом в серединах боковых сторон плоского участка выполнены контакты, выходящие за границы внешних гетерогенных субстанций, а начало и конец проводника, с обоих концов закрученного в спираль, замкнуты конденсатором.

На фиг. 3 приведена конструкционная схема, показывающая разрез вариантов индуктивно-емкостного энергетического элемента перпендикулярно его оси.

На фиг. 1 индуктивно-емкостной энергетический элемент имеет центральный слой 1 гетерогенной субстанции, по внешней поверхности которого парно противоположно установлено четное количество других, отличных от центрального слоя и друг от друга слоев 2 гетерогенных субстанций, при этом все слои (1 и 2) гетерогенных субстанций являются проницаемыми для электромагнитного излучения. Центральный слой 1 гетерогенной субстанции и внешние слои 2 гетерогенных субстанций, проницаемые для электромагнитного излучения, содержат свои носители 3 и активные начала 4. Между центральным слоем 1 гетерогенной субстанции и другими слоями 2 гетерогенных субстанций помещены поляризующие прослойки 5, причем у поляризующих прослоек 5, помещенных между центральным слоем 1 гетерогенной субстанции и слоями 2 гетерогенных субстанций, парно противоположно размещенных относительно центрального слоя 1 гетерогенной субстанции, плоскости поляризации совпадают.

В центральный слой 1 гетерогенной субстанции помещен проводник 6, закрученный с обоих концов в спираль, и имеющий плоский участок 7 в центральной части, плоскость которого перпендикулярна оси спирали, а его максимальный размер не превышает внутреннего диаметра спирали, при этом в серединах боковых сторон плоского участка 7 выполнены контакты 8, выходящие за границы внешних гетерогенных субстанций 2, а начало и конец проводника 6, с обоих концов закрученного в спираль, замкнуты перемычкой 9. Проводник 6, с обоих концов закрученный в спираль, и перемычка 9 образуют колебательный контур, где роль конденсатора исполняет межвитковая емкость проводника 6, с обоих концов закрученного в спираль.

Поляризующие прослойки 5 могут быть выполнены из природного (например, исландский шпат) или искусственного поляризующего материала, а также представлять собой микро- или нанорешетки. В зависимости от конкретной задачи по восприятию и преобразованию внешнего электромагнитного(ных) излучения(ний) в качестве носителей 3 гетерогенных субстанций слоев 1 и 2 могут быть применены слои диэлектриков (например, стекла или прозрачного полимера), а также полупроводников, сегнетоэлектриков [2], люминофоров в том числе с антистоксовой люминесценцией, сцинтилляторов, кристаллофосфоров и т.д. В качестве активного начала 4 центрального 1 и других слоев 2 гетерогенных субстанций могут быть применены металлические микрочастицы или наночастицы (например, серебряные) [2].

На фиг. 2 индуктивно-емкостной энергетический элемент также имеет центральный слой 1 гетерогенной субстанции, в который помещен проводник 6, с обоих концов закрученный в спираль, и имеющий плоский участок 7 в центральной части, плоскость которого перпендикулярна оси спирали, а его максимальный размер не превышает внутреннего диаметра спирали, при этом в серединах боковых сторон плоского участка 7 выполнены контакты 8, выходящие за границы внешних гетерогенных субстанций 2, а начало и конец проводника 6, с обоих концов закрученного в спираль, замкнуты конденсатором 10. Проводник 6, с обоих концов закрученный в спираль, и конденсатор 10 образуют колебательный контур.

В первом варианте индуктивно-емкостного энергетического элемента роль конденсатора колебательного контура выполняет межвитковая емкость проводника 6, с обоих концов закрученного в спираль, которая зависит от диаметра проводника, диаметра спирали и расстояния между витками спирали. Во втором варианте колебательный контур образуется путем замыкания начала и конца проводника 6, с обоих концов закрученного в спираль, конденсатором 10.

Оба варианта индуктивно-емкостного энергетического элемента обеспечивают решение поставленной задачи, однако если в конкретном индуктивно-емкостном энергетическом элементе невозможно обеспечить требуемую емкость колебательного контура за счет межвитковой емкости проводника 6, с обоих концов закрученного в спираль, то необходимо выполнение индуктивно-емкостного энергетического элемента в соответствии с фиг. 2.

Работа индуктивно-емкостного энергетического элемента, приведенного на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3 осуществляется следующим образом.

При воздействии внешнего(них) электромагнитного(ных) излучения(ний) с частотой(тами), лежащей(щими) выше диапазона радиочастот, на индуктивно-емкостной энергетический элемент, его парно противоположно размещенные слои 2 из отличных друг от друга проницаемых для электромагнитного излучения гетерогенных субстанций воспринимают это(и) внешнее(ние) электромагнитное(ные) излучение(ния) и локально усиливают их каждый на своей частоте благодаря плазменным резонансам активных начал 4 в носителях 3 этих проницаемых для электромагнитного излучения гетерогенных субстанций. Когерентное взаимодействие частиц 4 (наночастиц или микрочастиц) через ближнее поле, возникающее в таких гетерогенных субстанциях, если среднее расстояние между частицами 4 меньше или порядка корня кубического из их поляризуемости, приводит к существенному (в десятки и сотни раз) возрастанию ее диэлектрической функции по сравнению с диэлектрическими функциями материалов частиц 4 и носителя 3 [2]. Это позволяет таким гетерогенным субстанциям более активно воздействовать на электромагнитные излучения, в частности локально усиливать их. При этом благодаря близким значениям расстояний между активными началами 4 в носителях 3 противоположно размещенных слоев 2 проницаемых для электромагнитного излучения гетерогенных субстанций, частоты локально усиливаемых ими электромагнитных излучений оказываются близкими. Кроме этого некоторые материалы носителей 3 могут сами по себе преобразовывать частоту внешнего воспринимаемого электромагнитного излучения как в сторону его повышения (люминофоры с антистоксовой люминесценцией), так и в сторону понижения (сцинтилляторы, кристаллофосфоры и т.п.). Возникающие в противоположно размещенных слоях 2 электромагнитные излучения с близкими частотами благодаря малой толщине этих слоев через поляризующие прослойки 5, плоскости которых совпадают, проникают в центральный слой 1, где в этих плоскостях поляризации благодаря явлению "биений" [4], возникает электромагнитное излучение разностной (существенно более низкой) частоты, которое также усиливается благодаря плазменному резонансу активного начала 4 в носителе 3 гетерогенной субстанции центрального слоя 1. Если параметры колебательного контура образуемого проводником 6, закрученным с обоих концов в спираль, и перемычкой (или конденсатором) выбраны с учетом настройки на частоту биений, то в нем наводится переменный ток разностной частоты (меньшей частоты исходного воспринимаемого электромагнитного излучения) который усиливается благодаря явлению резонанса. При прохождении тока по проводнику 6, с обоих концов закрученному в спираль, внутри спирали возникает магнитное поле, при этом через плоский участок 7 проходит электрический ток и перпендикулярно току, через него же, проходят силовые линии магнитного поля, создаваемого проводником 6, с обоих концов закрученным в спираль. Тогда, согласно эффекту Холла, на контактах 8 возникает разность потенциалов. При смене направления тока по проводнику 6 сменятся на противоположное как направление магнитного поля, так и направление тока, проходящего через плоский участок 7. При этом полярность разности потенциалов на контактах 8 останется неизменной, так как она пропорциональна произведению магнитной индукции поля на ток, проходящий по плоскому участку 7. В случае, когда обе величины меняют знак на противоположный, знак произведения этих величин остается неизменным, т.к. минус на минус дает плюс. Таким образом осуществляется выпрямление знакопеременного тока без использования сложных и дорогих высокочастотных полупроводниковых выпрямителей. Чем меньше отличие в расстояниях между активными началами 4 в носителях 3 противоположно размещенных слоев 2, тем ближе частоты локально усиливаемых и направляемых ими в центральный слой 1 электромагнитных излучений, тем ниже разностная частота электромагнитного излучения, возникающего в центральном слое 1 и тем легче подвергнуть наводимый от этого электромагнитного излучения разностной частоты в проводнике 6, с обоих концов закрученном в спираль, переменный ток выпрямлению. Таким образом, частота результирующего сигнала, воспринимаемого индуктивно-емкостным энергетическим элементом существенно понижается по сравнению с исходным сигналом.

Для восприятия таким индуктивно-емкостным энергетическим элементом "свободной" энергии внешних электромагнитных излучений с частотами, располагаемыми выше диапазона радиочастот и преобразования их в электрический ток не требуется применение антенны и заземляющего устройства, поскольку их роль здесь выполняет проводник 6, с обоих концов закрученный в спираль, представляющий собой спиральную антенну, которая улавливает электромагнитное излучение, воздействующее на нее, что существенно уменьшает габариты и массу устройства и позволяет ему работать на летательных аппаратах. Наиболее эффективный процесс восприятия разностной частоты электромагнитного излучения, возникающего внутри проводника 6, с обоих концов закрученного в спираль, может быть обеспечен путем вариации его конструкционных параметров, таких как толщина проводника 6, число витков и внешний диаметр, влияющих на индуктивность, а также его межвитковое расстояние, влияющее на межвитковую емкость, или применение в качестве конденсатора 10 одного или нескольких микро- или нано-конденсаторов.

Для того, чтобы электромагнитное излучение с длиной волны, соответствующей частоте плазменного резонанса металлических частиц, гарантированно могло сформироваться в среде носителя каждого из слоев гетерогенных субстанций или произошло взаимодействие электромагнитных излучений в данном слое, необходимо чтобы толщина каждого слоя гетерогенной субстанции была равна или больше удвоенной длины волны электромагнитного излучения, соответствующей частоте плазменного резонанса металлических частиц в носителе данного слоя гетерогенной субстанции.

Объединение таких индуктивно-емкостных энергетических элементов в батарею с последовательным, параллельным или комбинированным последовательно-параллельным соединением контактов, позволяет повысить или напряжение, или ток, вырабатываемый такой батареей, или то и другое вместе взятое, что позволяет создавать компактные микромодульные конструкции сравнительно небольшой массы, постоянно генерирующие электроэнергию.

Кроме этого, соединенные в батарею отдельные индуктивно-емкостные энергетические элементы могут быть выполнены таким образом, чтобы воспринимать электромагнитные излучения разных частотных диапазонов (например, инфракрасного, видимого светового и ультрафиолетового) от разных источников (например, солнце, планета нахождения, реликтовое космическое излучение, космическая радиация). Тогда интенсивность выработки электроэнергии такой батареей возрастает многократно.

Таким образом, заявленный индуктивно-емкостной энергетический элемент вырабатывает электрический ток, используя "свободную" энергию внешних источников электромагнитных излучений, без подпитки его каким либо внешним или внутренним искусственным источником электрической энергии, а выпрямление возникающего в нем переменного тока осуществляется без применения высокочастотных полупроводниковых выпрямителей. Это позволяет использовать его как в космической технике, так и в отраслях электроэнергетики и в быту.

Литература:

1. Детекторный радиоприемник. Большая Советская Энциклопедия (В 30 томах)/ Гл. ред. А.М.Прохоров. Изд. 3-е. М., Сов. энциклопедия, 1972. Т 8, стр. 145- аналог.

2. Гетерогенная субстанция для воздействия на электромагнитные поля - гетероэлектрик (варианты) RU 2249277 С1.

3. Выпрямитель RU 2269864 С1.

4. И.В. Савельев "Курс общей физики", том 2, стр. 110, М.: Наука, 1968.

5. Индуктивно-емкостной энергетический элемент RU 2382486 С1.

6. Биения. Физическая энциклопедия/ Гл. ред. A.M. Прохоров. Ред. кол. Д.И. Алексеев, A.M. Балдин, A.M. Бонч-Бруевич, А.С. Боровик-Романов и др. М., Сов. Энциклопедия, 1988. Т I, стр. 201.

Изобретение относится к области электротехники. Индуктивно-емкостной энергетический элемент содержит центральный слой гетерогенной субстанции. По внешней поверхности центрального слоя парно противоположно установлено четное количество других, отличных от центрального слоя и друг от друга слоев гетерогенных субстанций, при этом все слои гетерогенных субстанций являются проницаемыми для электромагнитного излучения. Между центральным слоем и другими слоями помещены поляризующие прослойки, причем у поляризующих прослоек, помещенных между центральным и слоями, парно противоположно размещенных относительно центрального слоя, плоскости поляризации совпадают. Толщина центрального и других слоев равна или больше удвоенной длины волны электромагнитного излучения. В центральный слой помещен проводник, с обоих концов закрученный в спираль, центральная часть которого имеет плоский участок, расположенный в центре спирали так, что ось спирали перпендикулярна плоскости участка, а его максимальный размер не превышает внутреннего диаметра спирали, при этом в серединах боковых сторон плоского участка выполнены контакты, выходящие за границы гетерогенных субстанций, а начало и конец проводника, с обоих концов закрученного в спираль, замкнуты перемычкой или емкостью. Технический результат заключается в увеличении полосы пропускания. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

1. Индуктивно-емкостной энергетический элемент, содержащий центральный слой гетерогенной субстанции, по внешней поверхности которого парно противоположно установлено четное количество других, отличных от центрального слоя и друг от друга слоев гетерогенных субстанций, при этом все слои гетерогенных субстанций являются проницаемыми для электромагнитного излучения, а между центральным слоем гетерогенной субстанции и другими слоями гетерогенных субстанций помещены поляризующие прослойки, причем у поляризующих прослоек, помещенных между центральным слоем гетерогенной субстанции и слоями гетерогенных субстанций, парно противоположно размещенных относительно центрального слоя гетерогенной субстанции, плоскости поляризации совпадают, а толщина центрального и других слоев гетерогенных субстанций равна или больше удвоенной длины волны электромагнитного излучения при плазменном резонансе содержащихся в нем металлических частиц, отличающийся тем, что в центральный слой гетерогенной субстанции помещен проводник, закрученный с обоих концов в спираль и имеющий плоский участок в центральной части, плоскость которого перпендикулярна оси спирали, а его максимальный размер не превышает внутреннего диаметра спирали, при этом в серединах боковых сторон плоского участка выполнены контакты, выходящие за границы внешних гетерогенных субстанций, а начало и конец проводника, закрученного с обоих концов в спираль, замкнуты перемычкой.

2. Индуктивно-емкостной энергетический элемент, содержащий центральный слой гетерогенной субстанции, по внешней поверхности которого парно противоположно установлено четное количество других, отличных от центрального слоя и друг от друга слоев гетерогенных субстанций, при этом все слои гетерогенных субстанций являются проницаемыми для электромагнитного излучения, а между центральным слоем гетерогенной субстанции и другими слоями гетерогенных субстанций помещены поляризующие прослойки, причем у поляризующих прослоек, помещенных между центральным слоем гетерогенной субстанции и слоями гетерогенных субстанций, парно противоположно размещенных относительно центрального слоя гетерогенной субстанции, плоскости поляризации совпадают, а толщина центрального и других слоев гетерогенных субстанций равна или больше удвоенной длины волны электромагнитного излучения при плазменном резонансе содержащихся в нем металлических частиц, отличающийся тем, что в центральный слой гетерогенной субстанции помещен проводник, закрученный с обоих концов в спираль и имеющий плоский участок в центральной части, плоскость которого перпендикулярна оси спирали, а его максимальный размер не превышает внутреннего диаметра спирали, при этом в серединах боковых сторон плоского участка выполнены контакты, выходящие за границы внешних гетерогенных субстанций, а начало и конец проводника, закрученного с обоих концов в спираль, замкнуты конденсатором.