Ректенна

 

РЕКТЕННА, содержащая линию .сбора постоянного тока с нагрузкой и диполи над экраном, соединенные каждый q концом фидера, второй конец которого подсоединен кблокировочному конденсатору и к линии сбора постоянного тока, а в фидер на расстоянии Лф|4- ° второго конца включен диод, причем между диодом и его первым концом фильтр Нижних чаетот , о т л .и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью Повышения КПД ректенны, вторые концы нескольких, надример трех, фидеров параллельно соединены между собой, а длины этих фидеров выбраны отличающимися друг от друга на величин -fX j)/, , где ждлина волны в фидере.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3|60 Н 01 .23/00 // Н 02 J 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪ|ТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ - -. ., i3

:.",.)."

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(21 ) 2985599/18-09

;(22 ) 12 ° 09 ° 80 (46) 23 ° 05 ° 83. Бюл. 9 19 (72) А.Н. Егоров и В.A. Колобов (53) 621.396.674(088.8) (56 ) 1. Браун. Метод. передачи энергии в свободном пространстве пучком СВЧ и его применение. — ТИНЭР, т. 62,,1974, 9 1, с. 13-27, фиг. 17 (прототип ). (54 )(57) РЕКТЕННА, содержащая линию сбора постоянного тока с нагрузкой и диполи над экраном, соединенные каждый q концом фидера, второй конец

„.SU„„1019532 А которого подсоединен к блокировочному конденсатору и к линии сбора постоянного тока, а в фидер на расстоянии

)1,|+ от его второго конца включен диод, причем между диодом и его первым концом включен фильтр нижних чаетот,о т л н ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД ректенны, вторые концы нескольких, например трех, фидеров параллельно соедйнены между собой, а длины этих фидеров выбраны отличающимися друг .от друга на величину + Ф,, где 3.ф- длина волны в фидере.

1019532 .

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в беспроводных линиях передачи для приема энергии СВЧ диапазона и преобразования ее в энергию постоянного тока. 5

Известна ректенна, каждый элемент кбторой состоит из диполя над экраном и фидера с включенными в него .фильтром нижних частот, диодом и блокировочным конденсатором, а ее эле- 10 менты соединены с линией сбора постоянного тока, к которой подключена нагрузка.

Для согласования тракта каждого элемента и достижения развязки его по высокой частоте от линии сбора постоянного тока необходимо осущестнить короткое замыкание фидера по высокой частоте на расстоянии четверти длины волны в фидере от точки 0 включения диода. Короткое замыкание фидера осуществляется посредством включения .: фидер блокировочного конденсатора 11.

Однако на практике импеданс реального блокировочного конденсатора

СВЧ диапазона не равен нуЛю, поэтому имеет место прохождение высокочастотной энергии в линию сбора постоянного тока и следовательно увеличение потерь энергии что снижает .КПД

30 ректенны.

Цель изобретения — повышение КПД .ректенны.

Поставленная цель достигается тем, что в ректенне, содержащей лр- 35 нию сбора постоянного тока с нагрузкой и диполи над экраном, соединенные каждый с концом фидера, второй конец которого подсоединен к блокировочному конденсатору и к линии сбора 40 постоянного тока, а в фидер на расстоянии ) ф(4 от его второго конца включен диод, причем между диодом и его первым концом включен фильтр нижних частот, вторые концы нескольких, например трех, фидеров параллельно соединены между собой, а длины этих фидеров выбраны отлича. ющимися друг от друга на величину

+ ф, где )1 ф — длина волны в фидере.

На фиг. 1 приведена предлагаемая ректенна, вид сбоку; на фиг. 2то же, вид сверху; на фиг. 3 - зави-, симость мощности постоянного тока на; выходе ректенны, содержащей три эле- 55 мента, от величины сопротивления на-. грузки.

Ректенна содержит дйполи 1, экран:

2, фидеры 3, фильтры 4 нижних частот (ФНЧ ), диоды 5, блокировочные конденсаторы б, линию 7 сбора посто-. янного тока и нагрузку 8. Фидер 3 первым концом соединен с диполем 1, а вторым концом со вторыми концами двух других фидеров 3, с блокировочным конденсатором б и с линией 7 сбора постоянного тока. Длины трех фидеров 3, соединенных своими вторыми концами, отличаются на неличи ну + ф(з

Нагрузка 8 подключена к линии 7 сбора постоянного тока. ФНЧ 4 и диод 5 включены в фидер 3.

Ректенна работает следующим образом.

Подающая электромагнитная волна наводит равные и синфазные напряжения в группе рядом расположенных диполей 1, которые возбуждают ТЕМ волну в каждом из фидеров 3. При этом результирующее напряжение в .точке соединения вторых концов трех фидеров 3 после прохождения различных путей распространения по фидерам 3, длина которых отличается друг от друга на величину ф будет равно нулю, чем обеспечивается режим корот. кого замыкания конца фидера или каждого из этих трех фидеров 3 и разнязка фидера 3 по высокой частоте от линии 7 сбора постоянного тока, причем каждый фидер 3 нагружен на комплексное сопротивление из параллельно соединенных сопротивлений четвертьволнового короткозамкнутого отрезка фидера и входного .сопротивления"диода 5 по первой гармонике, определяемого режимом и типом диода.

Изменением величины сопротивления нагрузки 8 можно подобрать такой режим диодов 5, при котором обеспечивается максимум мощности постоянного тока на выходе ректенны и максимальный КПД ректенны.

Испытанию подвергались фрагменты предлагаемой ректенны из трех элементов и фрагмент известной ректенны из трех элементов. При одинаковой величине плотности потока энергии, падающей на ректенну., измеренная мощность постоянного тока на выходе ректенны при оптимальном значении сопротивления нагрузки была для предлагаемой ректенны (кривая 1 фиг. 3 ) в 1,17 раза больше, чем для известной ректенны (кривая 2 фиг. 3 ). !

Сравнительные испытания предлагаемой ректенны с известной (фиг. 3 ) показали, что КПД ректенны для применения изобретения может быть повышен на 5-7%, 10 195.32

gин

Составитель A. Рунге

Редактор Г. Волкова ТехредТ.фанта КорректорЛ.Бокшан

Заказ 3718/48 Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по -делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4