老雷蒙德·菲利普斯的天线系统
本帖最后由 能量海 于 2017-8-10 12:48 编辑
第七章：天线系统
老雷蒙德•菲利普斯（Raymond Phillips Senior）的天线系统
有一份1987年8月4日的美国专利4,685,047非常有趣，题名为“射频能量转换为直流电的仪器”。虽然这项专利说的是射频能量，我看没理由这个电路只能拾取射频。专利资料如下：
梗概：
此专利描述的仪器和方法，用于将射频能量转换生成直流电流以产生电功率。它包括了一个偶极天线接收射频的能量和一个用于将射频能量转换为直流电的电路。电路有一个正输出线连接到天线的一个极，而负输出线连接到天线的另一极。一个正的发射二极管在正输出线里，而负发射二极管在负输出线。第一和第二条总线和一对极性相反的谐调电路连接正负输出线到总线，而总线的其中一根线是接地的。每个谐调电路包括一根第一桥接线连接正输出线到第一和第二接地线，而第二桥接线负输出线到第一和第二接地线。每条桥接线均在内，一个二极管与输入二极管相反的极性连接。每个谐调电路的桥接线通过一个电感器互相连接，而二极管和总线之间有电容器。一台直流电装置被连接到电路的正线。
本发明背景：
本发明展示了一台仪器转换射频能量为足够数量的直流电给功率器件，如电池充电器和电动马达等，而无需用到放大。
长久以来远距离定向无线传输电能的技术就一直受到关注。开发这种技术具有极大的潜力。这一点在1899年建成的一个200英尺的特斯拉线圈，额定功率为在150千周的300千瓦而由特斯拉首次确认。特斯拉希望创建电能的驻波围绕着地球的整个表面，以便设在最佳点的接收天线在需要时可以汲取能量。特斯拉无需使用电线就能够在距离他的设备约40公里处点亮数以百计的灯。该课题普遍来说仍然只是一个科学的好奇心的问题，但为目前的发展提供了初步的基础，其中还有尝试使用微波传输能量的。不过，通过微波传输能量的形式被设想成以微波发生器聚焦成极高强度的光束，而到达一个接收天线的。展望这项技术可用于多种类型的用途，然而，因为微波束必须直接指向接收天线，而且不能通过大多数物体传播，包括生命体，而不会毁了这些物体，所以聚焦的微波束对许多应用来说并不适合。
这项发明依赖于来自发射无线电频率的天线的驻波转换成能量，它是射频范围的，而不是微波范围的。特别有意思的是这个非常低的频率不是用于通信，而是用于发射能量。同样有趣的是地球因其磁场的脉冲也发射低频波。这些低频“地球”驻波可以通过接收器的调整来拾取。
发明的摘要：
本发明展示了一个射频天线来接收无线电波。射频天线连接到一个电路配置以将射频信号转换为直流电。由天线接收的无线电频率信号传输到两条引线，一条整流产生正电压，而另一条整流产生负电压。正电压引线直接连接到正输出线而负电压引线与负输出线直接连接。正输出线通过第一对电容器连接到一对总线，而负输出线由第二对电容器连接到一对总线。放在第一总线与正输出线之间的是反向二极管的负极，而放在负输出线与第一总线与之间的是反向二极管的正极。正负输出线通过一个电感器相互连接，这是与在第二总线和正负输出线之间的第一和第二对电容器的并联连接。
在本发明的一个实施中，该电路被复制为各自的正负输出线。在另一个电路里则被连接到附加的相同的电路，以增加直流电的配置输出。在另一个实施中，所用的天线是铝线的偶极天线，并安排成“蝶式”结构。
这项发明使用这些元素来生成足够功率的直流电以执行任务，如电池充电、照明和给直流电动机供电而无需使用放大器。
示图简述：
涉及的特性在每个视图中显示相同或相似的部分，而所显示的图是一个电路、一个驱动装置和一个偶极天线，它接收无线频率波，然后转换成直流电，用以给驱动装置供电。
优选实施的说明：
现在指的是下面的绘图，这里显示了一个偶极天线，由数字10表明，它从射频发射机接收无线频率波。
这些波通过同轴电缆13传递到转换电路，而直流输出电流被用于给一台输出装置15供电，这台装置，也许，例如，是一个电池充电器、直流电机、或照明设备。这个电路没有其它的功率输入，因而没有放大器来加大射频能量。
频率源可通过所示电路转换为直流电，它可包括高频（HF）、低频（LF）、超低频（VLF）和极低频（ELF）无线电波，以及地球磁场的地震振动。
最好是偶极天线10由铝线16和17的两个三角形的回路形成，其中之一连接到同轴电缆13的环状绞合线21，而另一个则连接到同轴电缆的中心导线22。双极天线10的大小依赖于把它设在哪里的特定应用。在本发明的实施之一中，天线10宽约12英寸，长约18英寸。这样的天线用于接收5瓦的能量，如手提无线电话机或民用波段收音机。
天线的外导体连接到正引线21，而同轴电缆的中心导线连接到电路的负引线22。一个正的发射二极管D1放置在引线21和正输出线25之间。一个负的发射二极管D2放置在引线22和负输出线26之间。
为了提供足够功率的直流输出，有多个电感电容谐调电路30，每一个都组成一个正的单元、或负的单元，各自用于连接正输出线25和负输出线26至第一和第二总线31和32。总线32接地，而总线31可连接到相似的电路。电感35充当高频阻流圈。依图所示，射频谐调电路单元30可以多元重复。在所示的具体例子中，该电路具有不同的单元30、37、38和39。单元30和单元38的极性相反并互相平衡，而单元37和39也是极性相反并互相平衡。为了使系统工作，必须使用一对相反极性的单元。其中单元30的具体数目和元件的值，视偶极天线10的设置和射频发射机的功率和频率而定。
这个无线频率到直流电的转换电路可以由通路引线41连接到一个复制电路，使得可以提供更多的直流输出到类似于正输出线25和负输出线26的线上，它们可以连接在一起以提升系统的总输出。
本发明施行中的一个实施使用了下列元件：
二极管：D1、D2、D3 和D4 – 锗二极管，型号1N34A
电感器：35-47 毫亨 射频扼流圈
电容器：C1和C2 - 0.47 皮可法拉 200 伏特
同轴电缆：13 - 50 欧姆
偶极天线：铝线三角形的回路，约12英寸乘以18英寸
根据上述说明，一个技巧熟练的人能够很容易地确定这个发明的要素特征，而不会背离其实质和范围，可以进行这个发明的各种更改，使它适应各种用途和条件。
第七章：天线系统
老雷蒙德•菲利普斯（Raymond Phillips Senior）的天线系统
有一份1987年8月4日的美国专利4,685,047非常有趣，题名为“射频能量转换为直流电的仪器”。虽然这项专利说的是射频能量，我看没理由这个电路只能拾取射频。专利资料如下：
梗概：
此专利描述的仪器和方法，用于将射频能量转换生成直流电流以产生电功率。它包括了一个偶极天线接收射频的能量和一个用于将射频能量转换为直流电的电路。电路有一个正输出线连接到天线的一个极，而负输出线连接到天线的另一极。一个正的发射二极管在正输出线里，而负发射二极管在负输出线。第一和第二条总线和一对极性相反的谐调电路连接正负输出线到总线，而总线的其中一根线是接地的。每个谐调电路包括一根第一桥接线连接正输出线到第一和第二接地线，而第二桥接线负输出线到第一和第二接地线。每条桥接线均在内，一个二极管与输入二极管相反的极性连接。每个谐调电路的桥接线通过一个电感器互相连接，而二极管和总线之间有电容器。一台直流电装置被连接到电路的正线。
本发明背景：
本发明展示了一台仪器转换射频能量为足够数量的直流电给功率器件，如电池充电器和电动马达等，而无需用到放大。
长久以来远距离定向无线传输电能的技术就一直受到关注。开发这种技术具有极大的潜力。这一点在1899年建成的一个200英尺的特斯拉线圈，额定功率为在150千周的300千瓦而由特斯拉首次确认。特斯拉希望创建电能的驻波围绕着地球的整个表面，以便设在最佳点的接收天线在需要时可以汲取能量。特斯拉无需使用电线就能够在距离他的设备约40公里处点亮数以百计的灯。该课题普遍来说仍然只是一个科学的好奇心的问题，但为目前的发展提供了初步的基础，其中还有尝试使用微波传输能量的。不过，通过微波传输能量的形式被设想成以微波发生器聚焦成极高强度的光束，而到达一个接收天线的。展望这项技术可用于多种类型的用途，然而，因为微波束必须直接指向接收天线，而且不能通过大多数物体传播，包括生命体，而不会毁了这些物体，所以聚焦的微波束对许多应用来说并不适合。
这项发明依赖于来自发射无线电频率的天线的驻波转换成能量，它是射频范围的，而不是微波范围的。特别有意思的是这个非常低的频率不是用于通信，而是用于发射能量。同样有趣的是地球因其磁场的脉冲也发射低频波。这些低频“地球”驻波可以通过接收器的调整来拾取。
发明的摘要：
本发明展示了一个射频天线来接收无线电波。射频天线连接到一个电路配置以将射频信号转换为直流电。由天线接收的无线电频率信号传输到两条引线，一条整流产生正电压，而另一条整流产生负电压。正电压引线直接连接到正输出线而负电压引线与负输出线直接连接。正输出线通过第一对电容器连接到一对总线，而负输出线由第二对电容器连接到一对总线。放在第一总线与正输出线之间的是反向二极管的负极，而放在负输出线与第一总线与之间的是反向二极管的正极。正负输出线通过一个电感器相互连接，这是与在第二总线和正负输出线之间的第一和第二对电容器的并联连接。
在本发明的一个实施中，该电路被复制为各自的正负输出线。在另一个电路里则被连接到附加的相同的电路，以增加直流电的配置输出。在另一个实施中，所用的天线是铝线的偶极天线，并安排成“蝶式”结构。
这项发明使用这些元素来生成足够功率的直流电以执行任务，如电池充电、照明和给直流电动机供电而无需使用放大器。
示图简述：
涉及的特性在每个视图中显示相同或相似的部分，而所显示的图是一个电路、一个驱动装置和一个偶极天线，它接收无线频率波，然后转换成直流电，用以给驱动装置供电。
优选实施的说明：
现在指的是下面的绘图，这里显示了一个偶极天线，由数字10表明，它从射频发射机接收无线频率波。
这些波通过同轴电缆13传递到转换电路，而直流输出电流被用于给一台输出装置15供电，这台装置，也许，例如，是一个电池充电器、直流电机、或照明设备。这个电路没有其它的功率输入，因而没有放大器来加大射频能量。
频率源可通过所示电路转换为直流电，它可包括高频（HF）、低频（LF）、超低频（VLF）和极低频（ELF）无线电波，以及地球磁场的地震振动。
最好是偶极天线10由铝线16和17的两个三角形的回路形成，其中之一连接到同轴电缆13的环状绞合线21，而另一个则连接到同轴电缆的中心导线22。双极天线10的大小依赖于把它设在哪里的特定应用。在本发明的实施之一中，天线10宽约12英寸，长约18英寸。这样的天线用于接收5瓦的能量，如手提无线电话机或民用波段收音机。
天线的外导体连接到正引线21，而同轴电缆的中心导线连接到电路的负引线22。一个正的发射二极管D1放置在引线21和正输出线25之间。一个负的发射二极管D2放置在引线22和负输出线26之间。
为了提供足够功率的直流输出，有多个电感电容谐调电路30，每一个都组成一个正的单元、或负的单元，各自用于连接正输出线25和负输出线26至第一和第二总线31和32。总线32接地，而总线31可连接到相似的电路。电感35充当高频阻流圈。依图所示，射频谐调电路单元30可以多元重复。在所示的具体例子中，该电路具有不同的单元30、37、38和39。单元30和单元38的极性相反并互相平衡，而单元37和39也是极性相反并互相平衡。为了使系统工作，必须使用一对相反极性的单元。其中单元30的具体数目和元件的值，视偶极天线10的设置和射频发射机的功率和频率而定。
这个无线频率到直流电的转换电路可以由通路引线41连接到一个复制电路，使得可以提供更多的直流输出到类似于正输出线25和负输出线26的线上，它们可以连接在一起以提升系统的总输出。
本发明施行中的一个实施使用了下列元件：
二极管：D1、D2、D3 和D4 – 锗二极管，型号1N34A
电感器：35-47 毫亨 射频扼流圈
电容器：C1和C2 - 0.47 皮可法拉 200 伏特
同轴电缆：13 - 50 欧姆
偶极天线：铝线三角形的回路，约12英寸乘以18英寸
根据上述说明，一个技巧熟练的人能够很容易地确定这个发明的要素特征，而不会背离其实质和范围，可以进行这个发明的各种更改，使它适应各种用途和条件。
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