Энергия из радиоволн постоянный ток развод обман. Получение электричества из радиоволн. Топливные и биологические элементы

Нынешнее время, которое наполнено массой инновационных вещей и устройств, непосредственно связанными с сетью интернет, развивается активнее за счет появления новой коммуникационной беспроводной системы, позволяющей электронным устройствам производить собственную работу без аккумуляторов, батарей и иных источников электроэнергии. Технология, которую разработали ученые Вашингтонского университета в Сиэтле, может накапливать и собирать энергию окружающих радио-волн, трансформируя её в энергию электрическую. Такая электроэнергия нужна электронным устройствам для беспроводной работы. На первый взгляд, это кажется невозможным, однако коммуникационная система вообще не излучает своих сигналов - взаимосвязь между устройствами происходит по принципу модуляции и отражения радиоволн, приходящих извне.

Группа исследователей, которую возглавляет Шьям Голлакота, изготовила опытные образцы устройств для доказательства отличной работоспособности технологии. Опытные устройства обладают малым размером, равным кредитной карте. Каждое устройство способно функционировать и производить обмен информацией за счет радиосигналов теледиапазона. Наблюдающая система устройства может обнаруживать телевизионный сигнал, определять направление его распространения и отражать сигнал в необходимом направлении, модулировав его информацией, которая предназначается для передачи на другое устройство.

"Устройства не излучают сигналов, обмен данными происходит исключительно с помощью отражения сигнала, последующего отражения среди отражений сигналов от машин, деревьев и помещений. Мы только поглощаем небольшое количество энергии сигнала, который спустя определенное время потухнет сам по себе" - сообщает Голлакота.

Образцы устройств, которые используют сигналы теледиапазона, могут осуществлять связь друг с другом на расстоянии нескольких метров. Энергии, потребляемой от энергии радиоволн, хватает для зажигания светодиодов, показывающих прием данных другого устройства, а также для обеспечения функционирования небольшого микроконтроллера.

Образцы устройств

Возможности использования подобной технологии очень широки - от небольшого брелока на ключах, сбрасывающего на мобильный телефон владельца смс с указанием своего места расположения, до множества датчиков, встраиваемых в элементы конструкций сооружений и зданий, которые сообщают о неполадках и осуществляют постоянный мониторинг их состояния.

"Потому как такие устройства получают электрическую энергию извне, владельцу не нужно постоянно думать о замене источников питания. Подобные устройства устанавливаются один раз и функционируют на протяжении длительного времени, вплоть до полного выхода из строя" - сообщает ученый Джошуа Смит.

Кроме произведения полностью автономных и энергетически независимых электронных устройств, учёные рассматривают интеграцию новых технологий в конструкцию смартфонов, а также иных портативных электронных устройств. Энергию, получаемую из энергии радиоволн, можно использовать для непрерывной зарядки аккумуляторных батарей, многократно увеличивая их срок службы. Данной энергии достаточно для отправки смс в случае какого-нибудь события - например, полного разряжения аккумуляторной батареи.

Дабы технология соответствовала идее "Интернета вещей", ученым нужно ещё немало потрудиться. Во-первых, им надо расширить радиочастотный диапазон, который охватывает система. Это позволит системе потреблять энергию не только от телевизионных сигналов, сигналов вышек мобильной связи, сетей беспроводной передачи информации, но также и от передач радиостанций. Подобное расширение позволит получать беспрерывную связь между устройствами абсолютно в любых условиях и увеличит количество электроэнергии, которую можно использовать в собственных целях.

Эффективность и другие рабочие характеристики беспроводных датчиков постоянно повышаются, а вопросы обеспечения автономных устройств энергией выходят за рамки узкой ниши и проникают в повседневные приложения.

Энергия - солнечная, тепловая, пьезоэлектрическая или электромагнитная - окружает нас со всех сторон. «Собирая» хотя бы небольшую ее часть, инжиниринговые компании могут расширить внедрение сенсорных технологий, направленных на обеспечение всеобщего блага. Подобные сенсорные приложения включают различные носимые медицинские средства диагностики и наблюдения, авиационные и автомобильные функциональные мониторы, а также технические средства удаленного учета потребленного газа, тепловой и электрической энергии. Возможность извлечения энергии из разнообразных источников позволит улучшить медицинское обслуживание в районах с плохо развитой инфраструктурой, например, в сельской местности. Глобальное развитие данного направления электроники поддерживается все бóльшим числом технических средств - от специализированных интегральных микросхем, до активных и пассивных дискретных компонентов.

Примеры можно найти среди компонентов готовых отладочных модулей «Energy Harvesting Solution To Go » компаний Energy Micro, и Würth Elektronik. Два базовых компонента этих комплектов - плата сбора энергии и стартовый набор Giant Gecko. Оба элемента содержат пассивные компоненты от Würth Elektronik. Например, трансформаторы WE-EHPI, специально разработанные для устройств сбора энергии из окружающей среды, отличаются высокой эффективностью благодаря низкому активному сопротивлению обмоток и сердечнику, разработанному специально для жестких условий эксплуатации. Эффективное подавление электромагнитных помех реализуется с помощью SMD ферритовых фильтров у каждого вывода трансформатора.

Многоцелевая плата сбора энергии (Рисунок 1) выпускается с четырьмя преобразователями напряжения от Linear Technology, каждый из которых оптимизирован для различных источников энергии. Например, микросхема LTC3588 предназначена для источников переменного тока с напряжением до 20 В, таких как пьезоэлектрические и индуктивные электрогенераторы. В состав стартового набора Giant Gecko Starter Kit (Рисунок 2) входит микроконтроллер (МК) , в активном режиме потребляющий всего 200 мкA/MГц. Ядро ARM Cortex M3 этого МК работает на частоте до 48 МГц. МК имеет 1024 КБ Flash памяти, 128 КБ RAM, интерфейс USB, контроллер ЖКИ, а также сенсорный интерфейс LESENCE.

Рисунок 2.	Стартовый набор EFM32 Giant Gecko Starter Kit.

Если посмотреть на различных подходы, реализованные в средствах извлечения энергии, станет понятно, что данный комплект содержит все необходимое для начала полноценной работы. В случае беспроводных приложений малого радиуса действия, например, в узлах датчиков, получающих энергию от внешних источников, используются дешевые микросхемы, выполняющие функции измерения, обработки сигналов, сбора данных и коммуникаций. Каждый узел таких систем снабжен маломощным беспроводным интерфейсом.

Большинство автономных датчиков имеет структуру, подобную изображенной на Рисунке 3. Функции основных блоков заключаются в следующем:

• датчик измеряет и собирает любое количество параметров окружающей среды, необходимых в конкретном приложении;
• преобразователь конвертирует какой-либо вид энергии в электрическую;
• модуль управления питанием стабилизирует, перенаправляет и запасает полученную энергию;
• МК обрабатывает полученные от первичных датчиков сигналы и поддерживает связь с другими узлами системы через радиоканал;
• приемник сигнала пробуждения принимает внешний запрос на вывод датчика из спящего режима.

Однако ключевой особенностью подобных систем является не просто то, как различные части соединены между собой. Устройства извлечения энергии предъявляют очень серьезные требования к каждому отдельному компоненту, в частности, по потребляемой мощности и эффективности. Так, для того, чтобы продлить срок службы источника энергии, МК и радиомодуль должны работать в режимах с минимальным потреблением всегда, когда это возможно. За последние годы производители МК и радиочастотных микросхем инвестировали большие средства в разработку и производство малопотребляющих приборов, которые могут использоваться в беспроводных сенсорных узлах малого радиуса действия с питанием от извлекаемой энергии. В качестве примера можно привести ВЧ модули и МК, способные работать при напряжении питания 1.8 В, что дает возможность достичь в беспроводном устройстве ультранизкого потребления мощности.

Необходимо также, чтобы микроконтроллер был способен быстро переходить из спящего режима в активный режим. Это уменьшает потребление тока между передачей и приемом информации, а значит, экономит запасы электроэнергии. Ключом к более экономичной архитектуре ВЧ устройств является требование снижения мощности при передаче и приеме пакетов данных. Системы сбора энергии также нуждаются в устойчивых протоколах передачи информации. Минимизация ошибок при пакетном обмене данными снижает время работы устройств в эфире, а значит, снижается ежедневно необходимая «порция» энергии, собранная преобразователем из окружающей среды.

Не меньшее значение имеют и вопросы, связанные со структурой сетей беспроводных датчиков. Например, большинство таких сетей работает в циклическом режиме, что бережет энергию и ограничивает пространство радиочастот, но порождает всплески потребляемого датчиками тока. Низкие уровни пиков потребления радио трансиверов снижают остроту проблемы разработки источников питания автономных датчиков.

Эти ограничения еще важнее для датчиков, питание которых полностью основано на сборе внешней энергии. Часто первичные преобразователи энергии имеют выходное сопротивление намного большее, чем аккумуляторы. Это означает, что микромощный узел управления питанием должен не только управлять распределением энергии между преобразователем и датчиком, но и конвертировать импеданс источника.

Независимо от методов и технологии построения систем сбора энергии, все решения подчинены главной цели - максимальному увеличению экономичности, чтобы передавать информацию как можно чаще. Однако каждая технология сбора имеет достаточно узкие пределы использования. Сегодня наиболее распространенными являются преобразователи солнечной энергии, так как работают с эффективностью от 25% до 50% на см 2 (Таблица 1). Следствием широкого распространения фотогальванических элементов будет постоянное снижение их цены в пересчете на см 2 .

Современное состояние технологии извлечения энергии радиоволн

Системы сбора энергии радиоволн пока остаются, в основном, предметом лабораторных исследований, а в качестве самостоятельного решения еще не получили широкого распространения. Системы извлечения радиочастотной энергии существенно отличаются от всех остальных. Функционально они делятся на две части:

• приемник, имеющий настраиваемую антенну, выпрямитель, накопительный элемент (конденсатор), DC/DC преобразователь;
• передатчик, направляющий энергию радиоволн, например, по технологии компании PowerCast, или же внешний источник электромагнитного излучения (WiFi, сотовая связь или радио).

Типичная система сбора электромагнитной энергии состоит из четырех компонентов: настраиваемой антенны, элемента, накапливающего входную энергию, схемы управления питанием и выходного аккумулятора.

Подобно другим системам аналогичного назначения, устройства сбора энергии радиоволн нуждаются в улучшении множества характеристик. Из списка требующих первоочередного решения задач (многие из которых уже воплощаются) можно выделить:

• вопросы использования источников направленных радиоволн вместо энергии окружающего электромагнитного «фона»,
• совершенствование DC/DC преобразователей в части повышения их эффективности и снижения тока покоя,
• разработку более малопотребляющих микроконтроллеров и радиочастотных приемопередатчиков.

Существенно улучшить такие системы может индустрия производства ВЧ и СВЧ продукции, выводя на рынок новые экономичные приемопередатчики. Но даже соответствующие перечисленным требованиям системы с направленной передачей ВЧ энергии остаются узкоспециализированными. Те же из них, что используют «фоновые» радиоволны, проигрывают фотогальваническим или тепловым системам сбора энергии по показателям отбираемой мощности. Технологии сбора энергии радиоволн должны побороть еще один недостаток, типичный для радиосистем - ограничение радиуса действия, обусловленное влиянием зданий, взаимным расположением и другими причинами.

Пока технологии сбора энергии электромагнитных волн еще только начинают пробивать себе дорогу, системы извлечения энергии из других источников захватывают все новые области использования. Например, солнечные панели с течением времени будут только повышать свою эффективность и использоваться как внутри, так и снаружи помещений, т.е. везде, где есть источник освещения. Устройства сбора тепловой энергии находят применение в системах автоматизации зданий, там, где можно максимизировать разницу температур внутри и снаружи помещений, например на окнах. Тепловые преобразователи используются и как источники питания для различных нательных устройств медицинского назначения.

Обобщая, можно сказать, что системы сбора энергии имеют большое будущее, поскольку все больше и больше продуктов выходит на рынок из научных лабораторий.

Высказанную точку зрения подтверждают постоянно появляющиеся новые изделия. Например, разработанная компанией ams AG интерфейсная микросхема AS3953 , предназначенная для систем коммуникации ближнего поля (NFC), позволяет создать высокоскоростной канал обмена данными между NFC устройством, таким скажем, как смартфон, и любым хост контроллером, имеющим стандартный интерфейс SPI. Микросхема питается собранной энергией излучаемых NFC считывателем радиоволн и не нуждается ни во внешнем источнике питания, ни во внешних компонентах, кроме, возможно, единственного конденсатора. AS3953 имеет конфигурируемый выход внешнего прерывания, предназначенный для вывода микроконтроллера из спящего состояния, что позволяет создавать устройства с нулевой мощностью потребления в неактивном режиме. Микросхема способна «извлекать» из энергии окружающего магнитного поля ток до 5 мА. С внешней схемой управления питанием AS3953 может обеспечивать собранной энергией автономное устройство.

Еще один из дебютов обещает решить давно поставленную аварийно-спасательными службами проблему определения местоположения внутри помещений. Японская компания , в содружестве с университетом Ritsumeikan и компанией ISID, анонсировала технологию Guidepost Cell. Используя сеть совместимых со стандартом IEEE 802.11 маломощных беспроводных маячков, созданная по такой технологии инфраструктура предоставляет смартфонам и другим мобильным устройствам возможность точного определения местоположения внутри помещений. Система питается энергией дешевых панелей солнечных элементов, изготовленных на основе органических красителей. Панели собирают энергию искусственного и естественного освещения внутри помещений, устраняя необходимость во внешнем источнике питания, а также снижая затраты на монтаж и эксплуатацию. Подобным фотоэлементам, способным отдавать 48 мкВт/см 2 при освещении в 1000 люкс, предсказывают многообещающее будущее.

Мы рассмотрели всего лишь два из бесчисленного множества примеров. Потенциал развития этих решений не имеет, и не будет иметь границ до тех пор, пока они способны отвечать нашим возрастающим требованиям эффективности и производительности. С течением времени описанные решения будут все более миниатюризироваться, завоевывая рынок портативных медицинских приложений. А инженеры, по мере совершенствования микросхем и дискретных компонентов, будут последовательно преодолевать барьеры радиуса действия, помехоустойчивости и размеров.

На тему, что в далеком детстве мы собирали транзисторные приемники с питанием от электромагнитных волн. Как ни странно, но эта фраза привлекла внимание сразу нескольких выживальщиков на предмет возможнсти зарядки маломощных аккумуляторов...

Не долго думая решил разместить пару материальчиков, объединенных общим принципом получения дармовой энергии. Первый взят из книги Яноша Войцеховского "Радиоэлектронные игрушки", второй - с сайта ассоциации американских радиолюбителей http://www.arrl.org/

Второй материальчик более полезен т.к. устройство, представленное там, после некоторой доработки, будет заряжать аккумулятор и в случае отсутствия рядом крупной радиостанции:о)

Энергия электромагнитного поля.

Действие источников постоянного тока, которые описаны ниже, основано на использовании так называемой свободнодоступной энергии, т. е. энергии радиоволн мощной местной радиостанции. Такие источники позволяют питать транзисторные приемники (на 1...3 транзисторах). Был проведен такой опыт. Вдали от города на высоте 4 м подвешивали проволочную антенну длиной около 30 м. На нагрузке 9 кОм была выделена мощность постоянного тока 0,9 мВт. При этом передатчик мощностью 1 кВт и рабочей частотой 1,6 МГц находился на расстоянии около 2,5 км. На зажимах конденсатора фильтра (при холостом ходе) были зафиксировано напряжение примерно 5 В. Такие результаты получаются только с помощью большой антенны, направленной на передатчик.

На практике находят применение другие более эффективные схемы. Известны три способа питания приемников от выпрямленного ВЧ напряжения радиостанции. Первый заключается в том, что прием радиостанции ведется на две антенны. Сигналы радиостанций, принимаемые второй антенной, преобразуются в постоянный ток, который используется для питания приемника. При другом способе используется одна антенна и часть улавливаемой ею энергии отводится в схему преобразователя. В последнем способе применяются две антенны: первая антенна — для приема радиопередач, которые слушают, а вторая принимает сигналы другой радиостанции, которые преобразуются в напряжение питания.

В любом случае минимальная мощность ВЧ напряжения, требуемая для работы приемника, равна 50 мкВт. Этого хватает только для однотранзисторных приемников (или передатчиков). Если нашему приемнику необходим ток (например, 1 мА при напряжении 3 В), то тогда требуемая мощность ВЧ напряжения возрастает до 3 мВт и это значение следует принять как среднее. То, что на расстоянии 20...30 км от радиостанции «Варшава II» (818 кГц) можно еще практически получить мощность выпрямленного тока около 8 мВт, свидетельствует о перспективности подобных экспериментов.

Простейшая схема беспроводной радиоточки изображена на рис. 6.3, а—в. Она может принимать местную радиостанцию, например, ту же «Варшаву II» и одновременно использовать ее энергию для преобразования в э. д. с. постоянного тока. Для приема радио волн частотой выше 50 МГц, т. е. сигналов передатчиков УКВ (например, телевизионных), преобразователь ВЧ напряжения должен иметь специальную антенну — петлевой вибратор (диполь). Эта антенна может одновременно работать в средневолновом диапазоне, как на приемник, так и на источник питания. Если энергии одного вибратора недостаточно, то применяют несколько антенн этого типа (рис. 6.3, д), соединенных последовательно (для увеличения напряжения) или параллельно (для увеличения силы тока).

С помощью антенны, изображенной на рис. 6.3, д, улавливающей энергию радиоволн 50-кВт передатчика, работающего в диапазоне 50...250 МГц, получили мощность постоянного тока около 3 мВт. Антенна находилась на расстоянии 1,5 км от передатчика. На рис. 6.3, е показана схема приемника с двумя антеннами, одна из которых (УКВ) используется в источнике питания. Средневолновый приемник может работать с любой антенной, в то время как к источнику питания должны поступать энергия ВЧ колебаний от дипольной антенны. В положении 1 выключателя В1 устройство действует как сигнализатор, приводимый в действие модулированным ВЧ сигналом, в положении 2 как приемник.

Интересным примером использования энергии радиоволн для питания радиоустройств может служить схема, изображенная на рис. 6.3, ж. Это радиобуй (наземный, речной или морской), который включается сигналом передатчика, установленного на автомашине, пароходе, планере или самолете. Сигналы запроса запускают передатчик на буе, ответные сигналы которого служат для определения его местоположения. Сигнальные устройства такого типа облегчают поиски людей, заблудившихся в море, горах, густых лесных массивах и т, п. Они являются частью экипировки туристов и альпинистов. Умелое использование энергии радиоволн позволит, по-видимому, существенно уменьшить размеры слуховых аппаратов, приемников, устройств дистанционного управления, игрушек и т. п. Следует, однако, сказать, что, как показали эксперименты, приемлемых результатов при питании приемников от выпрямленного ВЧ напряжения принимаемых радиоволн можно добиться, только применяя тщательно настроенные антенны и хорошее заземление. Другой недостаток состоит в том, что величина выпрямленного напряжения зависит от глубины модуляции несущей частоты во время приема.

Питание радиоустройств энергией электромагнитного поля:

а...в—приемник для приема передач мощных радиостанций в диапазоне СВ;
г — приемник c выпрямителем, подзаряжающим аккумуляторы (выключатель В показан в позиции «Заряд»);
д — набор УКВ антенн, питающих выпрямитель;
е —приемник-сигнализатор;
ж — автоматический буй-маяк.

Лучше работает приемник, схема которого показана на рис.6.3, г, в котором выпрямленное ВЧ напряжение принимаемой радиостанции используется для подзарядки миниатюрных кадмиево-никелевых аккумуляторов в то время, когда приемник не работает, На расстоянии 20 км от радиостанции «Варшава 1» и при длине наружной антенны приемника 40 м ток заряда аккумуляторной батареи напряжением 2,5 В равен 5 мА. Такая зарядка практически восполняет расход электрической энергии во время одночасовой работы приемника.

Войцеховский Я. "Радиоэлектронные игрушки" - М.: Советское радио, 1978

Заряжаем аккумулятор от энергии электромагнитного поля.

Провод полотна антенны и снижения желательно взять с соотношением диаметров 2:1

Очень важно сделать хорошее заземление.

От себя предлагаю попробовать сделать следующее:

1. Убираем катушку и конденсаторы (те, что составляют последовательный колебательный контур)
2. Диод, подключенный параллельно конденсатору переносим влево.
3. Антенну подключаем к точке соединения диодов (кстати - не рекомендую ее делать сразу слишком длинной:о)
4. Заземление можно убрать

Полученный результат если и не удивит то точно понравится:о)

Электромагнитное излучение сейчас повсюду, куда ни плюнь. Радио, телевидение, мобильная и спутниковая связи, бытовые приборы. Сейчас мы буквально «купаемся» в море электромагнитного излучения которое сами же производим, ее еще называют «электронным смогом». Используем неэффективно и бездарно разбазариваем. Платим огромные деньги за энергоносители, а использовать толком не научились. Даже бумагу, пластик и металл может повторно перерабатывать и использовать, а энергию электромагнитного излучения нет. Лишь немногие знают о том, что эту энергию можно повторно использовать. Как?

Энергия вокруг нас

В последнее время был ряд публикаций на тему получения энергии из вакуума. Тема конечно интересная и для многих еще не привычная и непонятная. Об этом говорит вал критики в комментариях к таким публикациям. Все мы привыкли, что электричество в подавляющем большинстве случаев приходит к нам по проводам от электростанций. Не для кого так же не являются экзотикой солнечные батареи и ветрогенераторы. Некоторые их даже используют, хотя до массового применения пока еще далековато, процент использования «даровой» энергии все еще сравнительно низкий.

Много разговоров в ученом мире идет о так называемой «Темной материи» и соответсвенно находящейся в ней «темной энергии». Пока что использование такой энергии остается «делом темным». Известно только что вокруг нас этой энергии полно. Но мало кто знает (а точнее не замечает) тот факт что вокруг нас полно другой, давно привычной нам энергии - электромагнитных волн.

Детекторные приемники

Еще будучи школьником посещал кружок радиоэлектроники, где мы с ребятами собирали свои первые электронные схемы. Среди них были и приемники, которые могли работать без батареек(!). «Как такое возможно?» Да очень просто - для работы такого приемника достаточно энергии радиоволн излучаемых передающей станцией (особенно если она недалеко находится). Подобных схем детекторных приемников можно найти немало.

Радио это конечно интересно, но хотелось попробовать использовать энергию радиоволн иначе, например для питания игрушечного электромоторчика. Он крутился, но энергии для него оказалось маловато. Но все-таки работало!

Действие источников постоянного тока, которые описаны ниже, основано на использовании так называемой свободнодоступной энергии, т. е. энергии радиоволн мощной местной радиостанции. Такие источники позволяют питать транзисторные приемники (на 1…3 транзисторах). Был проведен такой опыт. Вдали от города на высоте 4 м подвешивали проволочную антенну длиной около 30 м. На нагрузке 9 кОм была выделена мощность постоянного тока 0,9 мВт. При этом передатчик мощностью 1 кВт и рабочей частотой 1,6 МГц находился на расстоянии около 2,5 км. На зажимах конденсатора фильтра (при холостом ходе) были зафиксировано напряжение примерно 5 В. Такие результаты получаются только с помощью большой антенны, направленной на передатчик.

На практике находят применение другие более эффективные схемы. Известны три способа питания приемников от выпрямленного ВЧ напряжения радиостанции. Первый заключается в том, что прием радиостанции ведется на две антенны. Сигналы радиостанций, принимаемые второй антенной, преобразуются в постоянный ток, который используется для питания приемника. При другом способе используется одна антенна и часть улавливаемой ею энергии отводится в схему преобразователя. В последнем способе применяются две антенны: первая антенна - для приема радиопередач, которые слушают, а вторая принимает сигналы другой радиостанции, которые преобразуются в напряжение питания.

Простейшая схема беспроводной радиоточки изображена на рис. а-в. Она может принимать местную радиостанцию, например, ту же «Варшаву II» и одновременно использовать ее энергию для преобразования в э. д. с. постоянного тока. Для приема радио волн частотой выше 50 МГц, т. е. сигналов передатчиков УКВ (например, телевизионных), преобразователь ВЧ напряжения должен иметь специальную антенну - петлевой вибратор (диполь). Эта антенна может одновременно работать в средневолновом диапазоне, как на приемник, так и на источник питания. Если энергии одного вибратора недостаточно, то применяют несколько антенн этого типа (рис. д), соединенных последовательно (для увеличения напряжения) или параллельно (для увеличения силы тока).

С помощью антенны, изображенной на рис. д, улавливающей энергию радиоволн 50-кВт передатчика, работающего в диапазоне 50…250 МГц, получили мощность постоянного тока около 3 мВт. Антенна находилась на расстоянии 1,5 км от передатчика. На рис. е показана схема приемника с двумя антеннами, одна из которых (УКВ) используется в источнике питания. Средневолновый приемник может работать с любой антенной, в то время как к источнику питания должны поступать энергия ВЧ колебаний от дипольной антенны. В положении 1 выключателя В1 устройство действует как сигнализатор, приводимый в действие модулированным ВЧ сигналом, в положении 2 как приемник.

Интересным примером использования энергии радиоволн для питания радиоустройств может служить схема, изображенная на рис. ж. Это радиобуй (наземный, речной или морской), который включается сигналом передатчика, установленного на автомашине, пароходе, планере или самолете. Сигналы запроса запускают передатчик на буе, ответные сигналы которого служат для определения его местоположения. Сигнальные устройства такого типа облегчают поиски людей, заблудившихся в море, горах, густых лесных массивах и т, п. Они являются частью экипировки туристов и альпинистов. Умелое использование энергии радиоволн позволит, по-видимому, существенно уменьшить размеры слуховых аппаратов, приемников, устройств дистанционного управления, игрушек и т. п. Следует, однако, сказать, что, как показали эксперименты, приемлемых результатов при питании приемников от выпрямленного ВЧ напряжения принимаемых радиоволн можно добиться, только применяя тщательно настроенные антенны и хорошее заземление. Другой недостаток состоит в том, что величина выпрямленного напряжения зависит от глубины модуляции несущей частоты во время приема.

Если есть электромагнитное излучение, значит оно обладает энергией и эту энергию можно использовать. Здесь ничего не противоречит законам физики, в отличии от так называемых «генераторов энергии из вакуума». В данном случае речь идет о реальном энергетическом излучении.

Сама по себе эта идея не нова, ей примерно столько же лет, что и самому радиовещанию. Заметки на эту тему можно найти и в отечественных журналах, издававшихся на заре нашего радиолюбительства. Понятно, что много «свободной энергии» от такого источника не получишь, да и вообще заниматься этим имеет смысл только тем, кто живет на относительно небольшом удалении от передатчиков.

Во например схема американского радиолюбителя Майкла Ли:

Для приема «свободной энергии» автор использовал антенну (WA1) и систему заземления любительской радиостанции. Антенна - луч длиной 43 метра. Это в несколько раз меньше длины волны средневолновых радиостанций, поэтому входной импеданс такой антенны имеет заметную емкостную составляющую. Соединенные параллельно конденсатор переменной емкости С1 и постоянный конденсатор С2 включены с ней последовательно, что позволяет регулировать приведенное значение емкостной составляющей в точке подключения верхнего (по схеме) вывода катушки L1 (иными словами, изменять резонансную частоту последовательного контура, образованного этой катушкой и емкостью антенны).

При резонансе контура на катушке L1 может возникать значительное ВЧ напряжение от несущей радиостанции, на которую настроен колебательный контур. В экспериментах автора при индуктивности катушки L1 39 мкГн резонанс на частоте 1370 кГц (на ней работала самая мощная местная радиостанция) наступал при суммарной емкости конденсаторов С1 и С2. равной 950 пФ (интервал перестройки ограничен частотами 1100 и 1600 кГц).

Поскольку ВЧ напряжение в данном случае надо снимать с высокоомной цепи, диод выпрямителя VD1 подключен к отводу катушки. Его место подбирают при налаживании устройства по максимальной выходной мощности. Как отмечает автор, место отвода было не критично: примерно одинаковые результаты получались, когда он находился в интервале от 1/4 до 1/6 числа витков катушки, считая от ее нижнего (по схеме) вывода.

Для того чтобы избежать перезарядки аккумулятора или выхода из строя диодов выпрямителя при отключении аккумулятора (из-за возможного их пробоя обратным напряжением), в устройство введен узел защиты на транзисторах VT1 и VT2. При напряжении на нагрузке менее 12 В ток через стабилитрон VD3 не протекает, поэтому транзисторы закрыты. При увеличении напряжения сверх этого значения они открываются и резистор R4 шунтирует выход выпрямителя.

По измерениям автора, устройство, настроенное на частоту указанной выше радиостанции, обеспечивало ток зарядки аккумуляторной батареи до 200 мА. (К сожалению, сведений о мощности передатчика в заметке нет, сказано лишь, что расстояние до него около 1,6 км). По оценкам, концентратор за год «выдал» около 1700 А-ч для зарядки батареи… Причем, в отличие, например, от солнечных батарей, его можно использовать практически круглосуточно (точнее, в течение всего времени работы радиостанции).

Для настройки контура автор применил конденсатор переменной емкости с большим зазором между пластинами ротора и статора, но если напряжение, развиваемое в системе при резонансе, не слишком велико, можно использовать и конденсатор с воздушным диэлектриком от радиовещательного приемника.

Катушка индуктивности L1 намотана на каркасе диаметром 50 мм и содержит 60 витков провода диаметром 1,6 мм, длина намотки - 250 мм (шаг - примерно 4 мм). Магнитопровод дросселя 12 - кольцевой Т-106-2 (27×14,5×11,1 мм) из карбонильного железа, обмотка состоит из 88 витков провода диаметром 0,4 мм. Диоды VD1 и VD2 рассчитаны на прямой ток до 1 А и обратное напряжение 40 В. Стабилитрон VD3 - с напряжением стабилизации 12 В.

Разумеется, при повторении устройства параметры элементов колебательного контура (индуктивность катушки L1 и емкость конденсаторов С1 и С2) должны быть скорректированы под имеющуюся антенну и частоту местной радиостанции.